累积工况下CO₂对稠油热采水泥石的修复作用

来源：钻井液与完井液杂志2021年第5期北京时间：

作者：成涛,刘鹏超,欧志鹏,熊鑫

单位：1.中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东湛江 524057；2.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，成都 610500；

摘要：根据稠油火烧水泥石在井下先经历蒸汽吞吐、蒸汽驱，再经历稠油火烧的实际工况，利用超高温水泥石养护装置及高温高压腐蚀釜，研究累积工况下CO2对水泥石抗压强度及腐蚀深度的变化规律；同时，利用XRD和SEM等技术探明了CO2对水泥石化学结构及微观形貌的影响。实验结果表明，水泥石经常温及高温养护后呈现高孔渗、低强度的特征，但累积工况下经CO2腐蚀釜养护后，抗压强度不减反增，到28 d时已升至53.4 MPa，较蒸汽驱后提高了54.87%；而随着CO2腐蚀龄期的延长，水泥石腐蚀深度逐渐加深，结构更为致密，且28 d后已被完全碳化。究其原因，水泥石经CO2腐蚀后，腐蚀产物CaCO3溶解度较低，并在孔隙中沉淀结晶，堵塞毛细孔或将大孔分割成小孔，使水泥颗粒密实度提高。该研究结果可进一步丰富业界对CO2腐蚀的认识，同时也为稠油火烧水泥浆体系的性能评价、配方优化提供参考。

关键词：累积工况, 稠油热采, 水泥石, CO₂腐蚀, 抗压强度, 修复

基金资助：国家自然科学基金青年基金项目“致密油储层岩石注水吞吐实验与多尺度动态网络模拟研究”（41902157）；西南石油大学科研“启航计划”“致密油藏岩石逆向渗吸实验与多尺度动态网络模拟研究”（2018QHZ002）；中国博士后科学基金面上项目“致密油储层岩石渗吸实验与动态网络模拟研究”（2018M633632XB）