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基于分形理论的高温固井水泥浆体系设计及评价

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【作者】 郑冠一郭小阳李早元赵军王希勇罗德明

【Author】 ZHENG Guanyi;GUO Xiaoyang;LI Zaoyuan;ZHAO Jun;WANG Xiyong;LUO Deming;College of Petroleum Engineering, Southwest Petroleum University;Engineering & Technology Institute of Southwest Branch,Sinopec;Cementing Company of Sinopec Xinan Oilfield Service Corporation;

【通讯作者】 郭小阳;

【机构】 西南石油大学石油与天然气工程学院中国石化西南油气分公司工程技术研究院中石化西南石油工程有限公司固井分公司

【摘要】 目前,深井、超深井的固井作业普遍存在高温高压的挑战,通常使用硅砂和耐温外加剂来提高水泥浆的耐温性。在现有颗粒级配模型的基础上,基于分形理论建立了油井水泥外掺料颗粒连续分布的堆积模型。利用激光粒度分析仪测试了外掺料的粒径分布情况,并依据颗粒百分含量统计数据,得到实现紧密堆积的分形维数范围。结合工程性能评价,加砂量为35%时,选择D值为2.61;加砂量为45%时,选择D值为2.64。形成了高温水泥浆制备方法,并对水泥浆耐温性能进行评价。结果表明,该水泥浆体系最高耐温200℃,加砂量为45%时,可以较好地缓解高温强度衰退情况,粗砂、细砂搭配使用效果较好。高温水泥浆工程性能良好,验证了分形堆积模型设计高温水泥浆体系的合理性。

【关键词】 固井高温水泥浆分形理论堆积模型评价
【基金】 国家科技重大专项(2016ZX05021-005-009HZ)
【所属期刊栏目】 水泥混凝土 (2020年06期)
  • 【DOI】10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2020.06.008
  • 【分类号】TE256
  • 【下载频次】27
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