胡志强， 曹 耐， 张 亢， 李舒展， 李 鑫， 金 鑫

(1. 中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究， 北京 100101； 2. 中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院， 北京 102249; 3. 页岩油气富集机理与有效开发国家重点试验室， 北京 100101)

以往油气田开发主要集中于陆地和浅海油气田，生产过程中环空带压难题可通过泄压等方法解决[1-2]。在深水油气田开发中，由于受水深影响，密闭环空压力无法有效释放，当其升高到套管强度极限时，会造成套管挤毁或破裂，对井筒完整性带来严重危害[3-4]。复合泡沫材料是由空心玻璃微珠填充到树脂基体中经过混合、成型、固化形成的一种新型复合材料[5]，具有密度低、强度高、加工性能好等优良特性，因而具有广阔的应用前景。在深水油气资源开发中，为解决高温储层流体引起的环空热膨胀压力升高现象，在套管外壁安装一定数量的复合泡沫，利用材料的压缩性能缓解圈闭高压带来的危害，保障管柱安全。目前复合泡沫材料的研究主要集中在准静态和动态力学行为特征方面[6-7]，而针对复合泡沫在静水压力环境下力学特性的研究较少，主要原因在于缺乏静水压缩测试的标准实验装置，缺乏研究深水复合泡沫压缩性能的特殊试验。鉴于上述原因，现创新性地开展对复合泡沫材料在静水压力下的压缩性能研究，通过自制的实验设备，对试制出的复合泡沫在静水压力下的压缩强度和体积变化率进行试验，研究不同配比、温度条件下的材料体积压缩率随静水压力的变化规律，分析复合泡沫现场应用情况，以期为深水油气井的设计和环空热膨胀压力防治措施优选提供依据。……