[发明专利]硅钒土陶瓷微珠制备油井防漏气固井试块的性能测试方法

摘要

本发明提供一种硅钒土陶瓷微珠制备油井防漏气固井试块的性能测试方法，将G级油井水泥40～50wt%、超细水泥10～15wt%、粒径为50～250µm的闭孔空心硅钒土陶瓷微珠25～35wt%、烧失量1.1%的粉煤灰5～7wt%、纯度99.9%氧化钙1.5～2wt%、硫酸钠0.5～1.0wt%和硅粉1～5wt%取样，得到混合料，其中以上组分的重量百分比之和为100%，混合料搅拌均匀，以0.5～0.7的水灰比调浆，再加入混合料总重量为0.2～0.5%的铝发泡剂，制备成膨胀浆液，进行膨胀浆液的密度、酸碱度测定、均一性试验、密度变化率试验和防漏气性能测试。

主权项

1.硅钒土陶瓷微珠制备油井防漏气固井试块的性能测试方法，包括以下步骤：第一步、防漏气固井试块的配料：将G级油井水泥40～50wt%、超细水泥10～15wt%、粒径为50～250µm的闭孔空心硅钒土陶瓷微珠25～35wt%、烧失量1.1%的粉煤灰5～7wt%、纯度99.9%氧化钙1.5～2wt%、硫酸钠0.5～1.0wt%和硅粉1～5wt%取样，得到混合料，其中以上各组分的重量百分比之和为100%；第二步、防漏气固井试块的膨胀浆液的制备：按第一步的重量百分比取样混合得到混合料，将混合料搅拌均匀，以0.5～0.7的水灰比调浆，其中灰为混合料，再加入混合料总重量为0.2～0.5%的铝发泡剂，铝发泡剂水化反应生成气泡，形成膨胀的浆液，降低浆液的密度，活性硅、铝与G级油井水泥发生反应生成水化硅酸钙凝胶状物质和其它凝胶，增加了水泥浆液空隙的流动阻力和空隙的压力，减少了固井试块中颗粒的空隙，改善浆液的结构，降低固井试块的渗透率，提高了固井试块的密实度和抗压强度，浆液通过液泵抽吸，喷撒到高速旋转转筒的外表面，在滚筒外表面产生离心力将浆液抛洒，实现抛洒旋转搅拌；第三步、防漏气固井试块的性能指标测试：取第二步制作的膨胀浆液倒入漏气模拟实验装置中，漏气模拟实验装置包括支架（1）、遥控电动数显的倾斜角度调节器（2）、中心管（7）、外管（6）、加压孔（10）、测压孔（9）、上密封盖（8）、下密封盖（3）、过滤网（5），其中中心管（7）贯穿外管（6），中心管（7）直径有多种规格，中心管（7）与外管（6）之间形成环空，将膨胀的浆液注入其中，其它的部件安装在支架（1）上，控制柜上设有键盘，通过输入参数改变伺服电机的转角，进而改变支架（1）的倾斜角度，测试支架（1）不同的倾斜角度对漏气的影响、中心管（7）与外管（6）的间隙对浆液凝固时间和漏气的影响、降失水的数量对漏气的影响、浆液的密度对漏气的影响，浆液失重对漏气的影响，用压力泵（11）从加压孔（10）加压，测压孔（9）接入数字压力传感器（12），测量环空膨胀的浆液静压力，模拟不同深度的压力值，过滤网（5）上设有滤失孔计量降失水的数量，降失水进入烧杯（4）中，单因子分别测量密度、倾斜角、压力对降失水的影响，多因子密度、倾斜角、压力组合测量对降失水的影响，降失水多少与漏气直接相关，并记录测得试验数值，固井试块的密度越大，单位面积压力越大，随着固井深度加深，底部压力越大，出现塌陷，采用改性的闭孔空心硅钒土陶瓷微珠、膨胀的浆液，降低浆液的密度，降低了井底的压力，在水化过程中生成凝胶状物质，水泥浆的基体结构孔隙变小，形成高气阻固井试块，降低了固井试块的渗透率，提高了固井试块的孔隙流动阻力。