本技术方案专注于油气固井技术领域,旨在通过分子模拟技术探究岩石矿物与固井水泥界面的稳定性。该方案运用平衡分子动力学和受控分子动力学计算方法,对不同条件下岩石矿物与水泥界面的相互作用进行深入分析,以期提高油气井固井的可靠性和安全性。
背景技术
固井是油气开采中的重要环节,固井质量直接关系到油气井的产能和使用寿命。而固井第二界面,即地层岩石与固井水泥环的胶结界面,是固井系统中最薄弱的地方。该界面的失稳可能导致固井封固系统的失效,造成油气、水等流体的泄漏,进而引发井喷等安全事故,严重影响油气井的长期安全和经济效益。因此,深入研究地层岩石与固井水泥环的胶结界面对提升固井质量、保障油气井的长期安全开采具有重要意义。
实验上注重于考察岩石类型,岩石界面粗糙度等因素对岩石与固井水泥结界面稳定性的影响。然而,由于现有实验技术的限制,难以针对岩石组分中的单一矿物与固井水泥界面的稳定性进行深入研究。这限制了对不同岩石和固井水泥胶结界面稳定性的全面理解和准确预测。明确不同矿物和固井水泥胶结界面的稳定性及其机理,是理解和预测不同类型岩石和固井水泥石界面稳定性的关键。因此,针对单一矿物和固井水泥界面稳定性的研究,亟需引入一种新的技术方法。
最近,随着计算技术的迅速发展和计算机算力的不断提升,分子动力学模拟成为了一种重要的研究方法。分子动力学是基于计算分子原子间相互作用来描述粒子动态变化过程的理论计算方法,已被广泛应用于纳米尺度力学的研究中。将分子动力学引入界面的研究,有望在微观层面揭示界面稳定性及其机理。
实现思路