固井質(zhì)量評價中應(yīng)重視的幾個問題(編輯修改稿)
2025-05-10 22:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 質(zhì)量評價指標(biāo)也難以用同一標(biāo)準(zhǔn)來評價； ? 聲阻抗是介質(zhì)密度與聲速之間的乘積，介質(zhì)密度為定值時，聲速變化將決定阻抗數(shù)值，從而直接影響到對聲波響應(yīng)的正確解釋。 常見物質(zhì) (固井時井下介質(zhì) )的聲學(xué)參數(shù) 物質(zhì) 密度 聲速 (Km/s) 聲阻抗 (Mrayl) 空氣 淡 /鹽水 1 鉆井液 12 水泥漿 12 水泥 /G級 泥 巖 砂 巖 石灰?guī)r 鋼 46 編 號 密度調(diào) 節(jié)組分 減阻劑 % 降濾劑 % 密度 g/cm3 抗折強度 /MPa 抗壓強度 /MPa 聲速 /102m/s 75℃ 24h 75℃ 48h 75℃ 24h 75℃ 48h 24h 48h 1 鐵礦粉 2 重晶石 3 1 4 5 類火灰 6 漂珠 高、中、低三種密度水泥石組成、物理特性對聲速的影響 表中結(jié)果表明：相同密度的水泥石配方中因加重劑、減輕劑及外加劑的不同，其 24小時和 48小時聲速結(jié)果不同，且高、中、低三種密度間聲速測量結(jié)果也相差較大，因此對于不同密度范圍的水泥石固井質(zhì)量評價采用同一標(biāo)準(zhǔn)顯然不準(zhǔn)確。 （ 1）水泥石組份、物理特性對聲速的影響 （ 1）水泥石組份對聲速的影響 編 號 減阻劑 % 降濾劑 % 密度 g/cm3 抗折強度（ MPa） 抗壓強度（ MPa） 聲速 (102m/s) 60℃ 24h 60℃ 48h 60℃ 24h 60℃ 48h 24h 48h 1 2 3 4 ① 正常密度水泥石的組分、物理特性與聲速之間的關(guān)系 注：表中配方 3所用降失水劑為高分子型；配方 4所用為水溶聚合物。 表中數(shù)據(jù)結(jié)果表明：高分子型降失水劑 12天早期強度略高，水溶聚合物早期強度略低，聲速略有差異；與減阻劑復(fù)配后，高分子體系顯示出緩凝效應(yīng)，強度下降 ,水溶聚合物聲速值則略有增加；說明 配方設(shè)計和外加劑選擇 會影響早期強度，從而導(dǎo)致 聲速 變化；因此，固井質(zhì)量評價中應(yīng)兼顧水泥漿配方設(shè)計和所選擇的外加劑，合理評價固井質(zhì)量。 （ 1）水泥石組份對聲速的影響 加重劑 減阻劑 % 降濾劑 % 密度 g/cm3 抗折強度（ MPa） 抗壓強度（ MPa） 聲速 (102m/s) 60℃ 24h 60℃ 48h 60℃ 24h 60℃ 48h 24h 48h 鐵礦粉 重晶石 鐵礦粉 重晶石 ② 加重水泥石的組分、物理特性與聲速之間的關(guān)系 實驗結(jié)果表明：相同密度和外加劑配比，重晶石體系 24小強度均大于鐵礦粉體系；鐵礦粉體系 2天強度增長率均大于重晶石體系，聲速變化并未與強度變化呈絕對正比，根據(jù)超聲測試原理，聲波速度應(yīng)與 凝結(jié)物強度和致密性 相關(guān)，說明外摻料加入后與 水泥晶相 的結(jié)合特性會影響聲波速度變化。 （ 1）水泥石組份對聲速的影響 ③ 不同減輕劑的低密度水泥石聲速特點 實驗結(jié)果表明：密實減輕材料低密度水泥石（類火灰） 1～ 2天強度大大低于空心減輕材料（漂珠）水泥石，用水量大是主要原因；但同樣的低密度水泥石， 密實減輕材料（類火山灰）的聲速測量結(jié)果卻不明顯小于空心減輕材料（漂珠）的聲速測量結(jié)果 。 編號 減輕劑 密度g/cm3 抗折強度（ MPa） 抗壓強度（ MPa） 聲速 (102m/s) 60℃ 24h 60℃ 48h 60℃ 24h 60℃ 48h 24h 48h 1 類火灰 2 漂珠 3 類火灰 4 漂珠 注：表中配方 2所用降失水劑為高分子型；配方 4所用為水溶聚合物 （ 2）水泥石抗壓強度與聲速變化的對應(yīng)關(guān)系 ① 正常密度水泥石抗壓強度發(fā)展與聲速的對應(yīng)關(guān)系 編號 溫度 降濾失劑 % 減阻劑 % 密度 g/cm3 抗壓（ Mpa） 聲速 ( 102m/s) 2
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