固井水泥体系在不同条件下的力学行为规律

摘要：

目前水泥环韧性力学测试存在着诸多技术难题.为此,采用数值模拟和室内评价等手段,对国内外典型弹性、柔性、韧性和纯水泥体系在不同加载速率、应力—应变曲线不同取值区间、不同围压及不同温度下的力学性能进行了对比研究.结果表明:①在较低加载速率下,水泥石的应力—应变曲线扭曲不平滑,不能够及时产生对应力的响应;②在较高加载速率下,水泥石应力—应变曲线平滑,且屈服阶段较明显,说明较高的加载速率能更真实地反映出水泥石的屈服应变行为;③水泥石杨氏模量取值区间的推荐值应随着实际井下条件的变化而变化;④温度对屈服应力和极限应变的影响较大,对弹性模量的影响较小;⑤围压对极限应力和极限应变的影响较大,对弹性模量的影响较小;⑥在较低围压与较高温度下,水泥石的屈服阶段较为明显.结论认为,所得到的不同条件下固井水泥体系的力学行为规律可以为准确认识井下水泥环力学性能、研究水泥环力学完整性乃至整个井筒的力学完整性提供技术支撑.

关键词：固井、水泥石、水泥环韧性力学测试、加载速率、应力应变、围压、温度

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分类号：TH7;TB3

资助基金：“十三五”国家科技重大专项课题“大型深层碳酸盐岩气藏钻采技术研究与应用”2016ZX05052003;“十三五”国家科技重大专项课题“页岩气三维丛式水平井优快钻井技术试验与应用”2016ZX05062003;国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”课题4“深井超深井优质钻井液与固井完井技术研究”2016ZX05020-004

在线出版日期：2017-02-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：119-123