摘要：水泥浆静胶凝强度过渡时间是固井早期气窜的主要时期,但若初凝前发生较显著的塑性体积收缩,造成孔隙压力大幅度下降,井内压力出现较大程度欠平衡,引发气窜的可能性仍然很高.为此,基于初凝前套管、地层在井下的实际受力工况,建立了水泥浆凝固过程中的“套管-水泥浆-地层”物理模型,并求解得到了初凝前水泥浆塑性体积收缩与孔隙压力下降之间的解析关系.立足于该关系,在综合考虑水泥浆性能、井底温度、压力及套管力学性能等特定工况的前提下,建立了针对初凝前整个塑性态的固井早期气窜问题的气窜预测新方法,即把固井环空水泥浆初凝前的“有效液柱压力与启动压力之和大于地层孔隙压力”作为判别条件.最后,利用X区块2口井的资料进行了气窜风险预测分析,分析结果与施工结果一致.该方法可有效预测固井早期环空气窜风险,为针对性地调整水泥浆体系和措施,避免固井后井口环空带压,保障油气井固井质量和安全提供了分析依据.

关键词：水泥浆 初凝 塑性态 体积收缩 孔隙压力 

单位：“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学; 610500; 中国石油塔里木油田公司