基于防气窜失重预测模型的胶乳水泥浆参数影响规律分析

Influence Rule Research on Parameter Analysis Based on Anti-gas Channeling Prediction Model for Pressure Reduction of Latex Cement Slurry      

刘仍光

LIU Rengguang

候凝期间，水泥浆失重易导致井筒—地层压力平衡失衡，引发早期环空气窜。掌握水泥浆失重趋势与规律是建立防气窜方法及缓解环空带压现象的重要途径。基于静胶凝强度的传统失重预测模型难以表征水泥水化过程中复杂的物理化学变化，导致拟合失真，文章通过大规模物理模拟实验，建立了可综合考虑水泥浆性能、地层及井筒条件的无量纲失重预测模型，对相关参数的影响规律进行进一步研究。以苯丙胶乳水泥浆体系为研究对象，以浆体静液柱压力衰减率为主要目标函数，通过敏感性分析，开展参数影响规律研究。结果表明，高温与深井可导致水泥浆快速失重，而较高的气压与胶乳加量可缓解失重趋势；压力衰减率对温度变化最敏感，井筒深度次之，底部气压与胶乳加量则影响较小。在井筒及地层条件无法改善的前提下，提出了以优化胶乳加量、气窜评价实验与环空加压为主的防气窜技术措施。研究成果对于指导防气窜固井施工具有一定的借鉴与参考意义。