水泥浆防窜流主要指标之间的关系
2015-11-30 12:50:00
影响水泥浆防气窜性能的指标主要有密度、失重、失水、静胶凝强度过渡时间、体积收缩、稳定性等。但这些指标并不是孤立的,而是彼此间相互影响、相互制约的。
1 稳定性与过渡时间的关系
一般来说,浆体稳定性越好,水泥水化速度越快,初凝和终凝时间、初终凝过渡时间、静胶凝强度过渡时间越短,水泥浆凝固后体积收缩率越小。另外,水泥浆的高温高压稠化过渡时间短并不代表静胶凝强度过渡时间短,动态条件下的稠化过渡时间与静态条件下的静胶凝强度过渡时间并不等价。
2 稳定性与失重的关系
水泥浆的失水、析水性能对失重影响较大:降低水泥浆体系的失水、析水,提高水泥浆体系的稳定性,有助于使水泥浆在凝结过程中维持更高的有效浆柱压力而压稳地层流体防窜。
3 稳定性、体积收缩、失重的关系
浆体稳定性越好,水泥水化速度越快,水泥浆凝固后体积收缩率越小。对于失重来说,尤其是桥堵引起的失重,其严重程度主要取决于水泥水化体积的减少程度和水泥浆失水的大小。因此,水泥石体系收缩会导致失重,进而引发窜流。
4 失水、失重、过渡时间的关系
水泥浆从液态向固态转变的过程中,其内部会逐渐形成一种由絮凝体和结晶体共同组成的空间网状结构。这种网架结构能够抵抗剪切变形的能力即称为水泥浆静胶凝强度。当失水、水化引起水泥浆体积收缩时,架体通过回落弥补体积损失,但静胶凝强度的发展增加了胶凝悬挂效应,阻碍了装体回落。大量研究也表明,控制失水能降低失重幅度,失水对静胶凝强度过渡时间有间接影响。
以上分析表明:①浆体稳定性影响静胶凝强度过渡时间和水泥浆凝固后体积收缩率;②浆体稳定性对失重有重要影响;③失水、体积收缩影响着失重;④静胶凝强度过渡时间与体积收缩、失重有一定联系,静胶凝强度直接影响失重。所以,防窜是一项系统工程,配制防窜水泥浆体系时需要根据现场实际情况,做好井眼准备、井底清洁、有效居中、提高顶替效率及良好施工等工作,并结合其他相应的工艺技术,才能达到预期目标。
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