固井水泥浆水化早期阶段水状态与电导率关系

• 作者: 刘开强 李斌 程小伟 郭建华 陈莎
• 来源期刊: 西南石油大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 固井 水泥浆 电导率 水化 微观结构 自由水
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 石油与天然气工程
• 页码范围: 153-160
• 页数: 8页
• 分类号: TE256|TE39
• 字数: 5207字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2019.01.21.02

摘要

油气井固井早期气窜现象常发生于固井水泥浆液-固态转变阶段,准确掌握该阶段水泥浆的组织结构是探究固井早期气窜机理的关键.电导率方法是评价水泥浆水化进程及微观结构的有效方法之一.为此,利用电感式电导率仪研究了固井水泥浆沉降稳定性、水化速率对其电导率的影响;结合质量守恒定理和低场核磁共振技术,探究了水化早期阶段水泥浆中水状态与其电导率的关系.实验发现,在新配水泥浆中,孔溶液离子浓度和孔隙结构分布决定了水泥浆的初始电导率;随着水泥浆沉降稳定性的增加,水泥浆中孔结构分布更均匀,使其初始电导率由16.8 mS/cm增加至19.4 mS/cm;随水泥浆水化进程增加,水泥颗粒表面及孔隙中水化产物的形成改变了水泥浆的固相微观结构及孔隙结构,使分布于大孔隙中的自由水转变为小孔隙中的毛细水、凝胶水.实验结果表明,在水化早期阶段水泥浆的电导率与蒸发水、自由水含量呈线性关系.