地层类型对水泥环的力学作用及影响

摘要：

地层类型制约地应力对固井水泥环的力学作用方式,明确地层类型对水泥环应力和结构完整性的影响特征,是建立井筒完整性保障技术的基础.以蠕变、弹性、刚性地层为研究对象,建立套管—水泥环—地层固结体有限元力学模型,分析地层类型、施工项目等对水泥环界面应力的影响.结果表明:蠕变地层中,地应力增加,界面接触压力增大;弹性、刚性地层中,地应力对界面应力无影响.蠕变、弹性地层中,地层弹性模量对界面应力的影响与地层、应力类型有关;刚性地层中,地层弹性模量对界面应力无影响.弹性地层中,加载时,水泥环易发生周向拉伸破坏,危险部位为窄间隙内界面.套管试压施工时,存在水泥环拉伸破坏的危险,危险井段为井口及深部弹性地层井段;储气库井注气施工时,存在的主要危险为加载过程中弹性地层井段水泥环本体拉裂破坏.

关键词：地层类型、地应力、固井、水泥环、胶结界面、接触压力、周向应力、结构完整性

所属期刊栏目：44

分类号：TE256(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金项目;黑龙江省自然科学基金项目

在线出版日期：2020-09-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：30-39