油井水泥膨胀性自修复剂机理研究

来源：钻井液与完井液杂志2018年第6期北京时间：

作者：王春雨,步玉环,沈忠厚

单位：中国石油大学(华东)石油工程学院, 山东青岛 266580；

摘要：固井水泥石微裂缝严重影响层间封隔完整性、缩短油气井寿命，水泥石微裂缝自修复技术是解决这一问题的有效途径。然而，目前对于膨胀性自修复剂机理研究较少，缺乏理论支撑。提出利用填充系数评价水泥石微裂缝自修复效果，建立了膨胀性自修复剂封堵水泥石微裂缝的数学模型，明确了影响水泥石微裂缝自修复效果的主要影响因素。此外，根据巴西劈裂试验，设计了一种简单的、能够定量模拟水泥石微裂缝的方法。利用水泥石微裂缝自封堵评价仪，对自选择修复材料进行自修复评价实验，验证了自修复效果与自修复剂吸液倍率、加量、微裂缝宽度的关系。结果显示，自选择修复材料的遇水自修复临界填充系数为0.473，最大可封堵234 μm微裂缝；遇油自修复临界填充系数为0.490，最大可封堵150μm微裂缝。研究结果为膨胀性自修复剂实现固井水泥石微裂缝自修复奠定了理论基础。

关键词：油井水泥, 自修复, 数学模型, 填充系数

基金资助：

国家重点基础研究发展规划“973”项目（2015CB251202）；山东省高等学校教学改革立项项目（B2016Z014）；长江学者发展团队（IRT_14R58）