套管内表面粗糙度对水泥塞完整性的影响研究

摘要：

水泥塞完整性评价对于实现成功的弃井作业意义重大.水泥塞完整性受水泥充填的影响,但套管内表面粗糙度对水泥塞密封性的影响还没有具体研究.为此,介绍了挪威科技大学和挪威科技工业研究院关于套管内表面对水泥塞影响的研究情况,研究中利用水泥环完整性试验装置对内表面光滑、中等表面粗糙度和高表面粗糙度等3种钢管中的纯水泥和硅酸水泥塞的完整性进行了试验,并在试验条件下进行了计算流体动力学模拟,将模拟结果与试验结果进行了对比.研究结果表明:不管钢管内的表面粗糙度如何,纯水泥和硅酸水泥的密封性能都很差,当压差小于0.001 MPa时,气体泄漏速率立即增大;钢管内表面越粗糙,通过水泥塞的气体泄漏速率越小;对于纯水泥和硅酸水泥而言,高表面粗糙度钢管的气体泄漏速率降低值相似,为80％～90％;由于泄漏通道的曲折度增大,粗糙表面微环中的流量降低70％.研究结果有助于推动我国弃井作业技术的发展.

关键词：弃井;表面粗糙度;水泥塞完整性;泄漏速率;压力梯度;数值模拟

所属期刊栏目：49

分类号：TE929(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家科技重大专项2016ZX05021-003

在线出版日期：2021-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：103-108,118