基于损伤力学变内压条件下水泥环密封完整性模拟

摘要：

针对变内压条件下水泥环密封完整性失效问题,基于连续损伤力学理论,采用同时考虑水泥石损伤和屈服后应力-应变关系的塑性损伤本构模型来描述实际水泥石的全应力-应变力学性能,研究了水泥石力学性能对密封完整性的影响.研究结果表明,向常规水泥浆中加入弹韧性材料形成弹韧性水泥,降低了水泥环弹性模量,既可以预防微间隙形成和减小微间隙尺寸,又可以预防和减少水泥环拉伸破坏.但并非弹性模量越低,弹韧性水泥密封完整性越好,密封完整性还与水泥环拉压弹性变形性能有关,同等情况下水泥环最大拉压弹性应变越大,其密封完整性越不容易失效.建议根据水泥环的弹性模量和拉压全应力-应变关系来评价水泥环密封完整性.研究结果为水泥环密封完整性评价和水泥石力学性能优化提供了一定依据.

关键词：变内压、水泥环、密封完整性、损伤、塑性、弹性模量

所属期刊栏目：41

分类号：TE256(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金项目;教育部长江学者和创新团队发展计划项目;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2020-12-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1425-1433