硅酸盐通报

2020, v.39;No.285(06) 1742-1750

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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
Design and Evaluation of High Temperature Cementing Cement Slurry System Based on Fractal Theory

郑冠一;郭小阳;李早元;赵军;王希勇;罗德明;

摘要(Abstract):

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(KeyWords): 固井;高温水泥浆;分形理论;堆积模型;评价

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家科技重大专项(2016ZX05021-005-009HZ)

作者(Author): 郑冠一;郭小阳;李早元;赵军;王希勇;罗德明;

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