高温高压固井第一界面径向胶结强度试验研究

针对水泥环在高温高压井工况下的受力状况,研制了全尺寸高温高压水泥环密封完整性评价试验装置,运用气窜法开展了高温高压下围压变化和套压变化对固井水泥环第一界面径向胶结强度的影响试验,揭示了围压变化和套压变化对第一界面窜流压力的影响规律。试验结果表明:在套压为10 MPa时,窜流压力随着围压的增大而呈非线性增长,且增长速度越来越快,窜流压力在围压70 MPa时达到最大值6.76 MPa,窜流压力随围压的减小呈非线性减小,窜流压力始终比同围压下加载时的窜流压力大;窜流压力在套压50 MPa时达到最大值6.43 MPa,最后趋于稳定;窜流压力随着套管压力的卸载而减小,卸载过程中窜流压力小于同套压状态下加载过程中的窜流压力。因此,在对油井开采及后续施工时要避免因较大的围压变化和套压变化而削弱第一胶界面的径向胶结强度,从而使井筒的密封完整性受到破坏。