高温高压气井自由套管对水泥环应力和完整性的影响

摘要：

水泥环的密封完整性对降低环空带压、提高井筒安全性、延长气井开采寿命至关重要.为防止环空气窜,高温高压气井油层套管水泥一般返至井口,这给深井固井带来了巨大挑战.考虑井身结构和作业载荷的复杂性,运用Ansys软件建立了存在自由套管时水泥环受力有限元模型,研究了自由套管长度和井口套压对水泥环应力的影响,结果表明,井口套压作用下自由套管的鼓胀效应在水泥环中产生的径向拉应力和轴向应力是水泥环密封失效的主要原因.自由套管段长度对水泥环受力很不敏感,油层套管水泥可考虑不返至井口,但为保持水泥环长期完整性应避免过高井口套压,同时优选水泥浆体系以提高套管与水泥环胶结强度.

关键词：气井、高温高压、水泥环、自由套管、有限元模型、应力、完整性

所属期刊栏目：37

分类号：TE2;TE3

资助基金：国家自然科学基金项目50904050、51244007;国家科技支撑计划2011BAE25B04;四川省科技厅项目2011JY0106、13QNJJ0048;中央财政支持地方高校发展专项资金“石油与天然气工程国家一级学科”项目的共同资助

在线出版日期：2014-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：75-78