标准规范下载简介
NB／T 14004.4-2022 页岩气 固井工程 第4部分：水泥环密封性评价方法.pdfICS 75.020 CCS E 13
中华人民共和国能源行业
大酒店框架式半隐框式玻璃幕墙工程施工组织设计页岩气固井工程 第4部分：水泥环密封性评价方法
NB/T 14004.4 2022
NB/T 14004.4—2022
密封失效类型 录A（资料性） 模拟井筒设计原理 录B（资料性） 示例
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的 规定起草。 本文件是NB/T14004《页岩气固井工程》的第4部分。NB/T14004已经发布了以下部分： 一第1部分：技术规范； 一第2部分：水泥浆技术要求和评价方法； 第3部分：质量监督及验收要求和方法； 第4部分：水泥环密封性评价方法。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由能源行业页岩气标准化技术委员会（NEA/TC26）提出并归口。 本文件起草单位：中石化石油工程技术研究院有限公司、西南石油大学、中国石油集团工程技术 研究院有限公司、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司工程技术研究院、中石化江汉石油 工程有限公司、陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院。 本文件主要起草人：周仕明、陶谦、刘仍光、刘健、齐奉忠、辜涛、方晓君、李早元、于永金、 郑友志、张永强、张林海、刘奎。
NB/T 14004.42022
页岩气固井工程 第4部分：水泥环密封性评价方法
页岩气固井工程 第4部分：水泥环密封性评价方法
页岩气井水泥环密封性评价装置、测试流程及 于页岩气井钻完井、开采及其他作业过程中水泥
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适 用于本文件。 GB/T19139一2012油井水泥试验方法 ， NB/T14004.2一2016页岩气固井工程第2部分：水泥浆技术要求和评价方法 SY/T6466一2016油井水泥石性能试验方法
下列术语和定义适用于本文件。 3.1 水泥环密封性sealingcapacity of cement sheath 水泥环对油、气、水等井下流体的封隔能力。
4.2基本力学性能测试
4.2.1抗压强度测试
9139一2012中相关规定制备水泥浆试样，养护
水泥石抗压强度测试方法按照GB/T19139一2012中相关规定进行。每组水泥石试样数量3个， 以所测全部试样的算术平均值作为该组试样的抗压强度。当所测最大值或最小值有一个超过中间值的 15%，则取中间值作为该组试样的抗压强度。如有两个测值与中间值的差值均超过中间值的15%， 购 该组试样的试验结果无效。
NB/T 14004.4—2022
NB/T14004.4—2022
4.2.2抗拉强度测试
4.2.3弹性模量测试
水泥石弹性模量测试按照NB/T14004.2一2016中规定的方法进行。
水泥环密封性评价装置由模拟井筒、压力模块、温控模块、气窜检测模块、应变测试模块、采 和脱模装置组成，评价装置示意图如图1所示。
内筒采用钢级P110、外径139.7mm、壁厚12.34mm的套管，长度1200mm
水泥环密封性评价装置示意图
外筒采用304不锈钢，内径215.9mm，长度1200mm。外筒尺寸的设计见附录A
5.3.1压力模块包括压力自动跟踪泵、压力传感器、空气压缩机和高压管线。
NB/T 14004.42022
5.3.1压力模块包括压力自动跟踪泵、压力传感器、空气压缩机和高压管线。 5.3.2压力模块通过下密封端与内筒连接，给内筒加、卸压。最大工作压力120MPa。
5.4.1温控模块包括加热管、冷却管、温度传感器、温度控制器、井筒保温材料和水源。 5.4.2加热管、冷却管、温度传感器固定在下密封端。通过加热内筒中的水升高模拟井筒温度，冷却 管与水源连接，不断循环降低井筒温度。 5.4.3温度控制范围：室温～150℃。
5.5.1 气窜检测模块包括气窜孔、气泡传感器、气体流量计、通讯口、高压气源、气体调压阀、气体 管线。 5.5.2 气体流量计最大量程3000mL/min
采集模块实时采集内筒压力、内筒温度、环空压力、注气压力、注气流量和总量、气窜流量 量
NB/T 14004.42022
6.1.1作业参数：压裂段数、井口压力、压裂段地层温 6.1.2生产参数：开发期间开关井温度、压力变化。
作业参数：压裂段数、井口压力、压裂段地层 生产参数：开发期间开关井温度、压力变化。
6.1.1作业参数：压裂段数、并口压力、压裂段地层温月
6.2.1内筒（循环）加卸载，循环次数不少于压裂段数。 6.2.2 压力上限取值压裂井口压力，加卸压速率（3±0.3）MPa/min，稳压时间宜≥30min。
6.3.1内筒（循环）升降温毛坯交付常见质量问题管控，132页.pdf，循环次数不少于压裂段数。 6.3.2温度上限取值井底静止温度，升降温速率（2±0.2）C/min，恒温时间宜≥30min。
内筒（循环）加卸载和升降温，循环次数不少于压裂段数。 温度上限取值井底静止温度，升降温速率（2±0.2）C/min；压力上限取值压裂井口压力， 玉速率（3±0.3）MPa/min，恒温稳压时间宜≥30min。
6.4.1内筒（循环）加卸载和升降温，循环次数不少于压裂段数。 6.4.2温度上限取值井底静止温度，升降温速率（2±0.2）C/min；压力上限取值压裂井口压力，加 卸压速率（3±0.3）MPa/min，恒温稳压时间宜≥30min。
按下列步骤准备和灌注水泥浆： a）固定内筒和外筒在下密封端； b）连接完好的光栅传感器支架置人模拟井筒环空； c）制备水泥浆注入模拟井筒的环空中至模拟井筒顶端10mm以内； d）拍打模拟井筒外侧，除去夹带的空气； e）嵌人上密封端。
7.2.1 ：设定养护温度，加热养护水泥浆72h。 7.2.2养护结束后，由下密封端往水泥环底部注入氮气，注气压力1.0MPa，稳压时间30min 7.2.3监测有气泡出现，视为密封失效，重新准备实验。
7.3压力变化下密封性测试流程
7.3.1设定压力上下限值、上下限持续时间、循环次数、数据采集间隔时间。 7.3.2 启动压力模块、气窜检测模块、应变测试模块和采集模块。 7.3.3 气窜流量达到3000mL/min29-外墙保温工程施工方案编制指南（内保温）.docx，停止测试。
7.4.2启动温控模块、气窜检测模块、应变测试模块和采集模块。 7.4.3气窜流量>3000mL/min，停止测试。
7.5温压耦合下密封性评价测试流程