天然气工业
天然氣工業
천연기공업
NATURAL GASINDUSTRY
2013年
11期
86-91
,共6页
郭辛阳%步玉环%李娟%李强
郭辛暘%步玉環%李娟%李彊
곽신양%보옥배%리연%리강
水泥环%蠕变地应力%温度变化%压力变化%应力%界面胶结强度%失效方式%预防措施
水泥環%蠕變地應力%溫度變化%壓力變化%應力%界麵膠結彊度%失效方式%預防措施
수니배%연변지응력%온도변화%압력변화%응력%계면효결강도%실효방식%예방조시
cement sheath%creep stress%temperature change%pressure change%stress%interfacial bonding strength%failure mode%prevention
固井水泥环是封固系统的薄弱环节,而了解井下复杂条件下水泥环的失效方式对于预防其失效具有重要的指导意义.为此,在考虑封固系统初始作用力的基础上,利用数值模拟和室内实验等方法研究了蠕变地应力、井下压力和温度变化等因素对封固系统应力状态及界面胶结强度的影响,进而分析了对应的水泥环失效方式,并提出了相应的预防措施:①蠕变地应力作用下水泥环的失效方式为屈服破坏,建议使用高杨氏模量和高抗压强度的水泥环来预防失效;②套管内压力升高时水泥环的失效方式为切向拉伸破坏,套管内压力降低时水泥环的失效方式为界面挤压应力降低或界面剥离,建议使用低杨氏模量的水泥环或使用膨胀水泥来预防失效;③井下温度升高时水泥环的失效方式为屈服破坏,建议使用低杨氏模量的水泥环来预防失效;④井下温度降低时水泥环的失效方式为界面挤压应力降低或界面剥离,建议使用低杨氏模量的水泥环或使用膨胀水泥来预防失效.
固井水泥環是封固繫統的薄弱環節,而瞭解井下複雜條件下水泥環的失效方式對于預防其失效具有重要的指導意義.為此,在攷慮封固繫統初始作用力的基礎上,利用數值模擬和室內實驗等方法研究瞭蠕變地應力、井下壓力和溫度變化等因素對封固繫統應力狀態及界麵膠結彊度的影響,進而分析瞭對應的水泥環失效方式,併提齣瞭相應的預防措施:①蠕變地應力作用下水泥環的失效方式為屈服破壞,建議使用高楊氏模量和高抗壓彊度的水泥環來預防失效;②套管內壓力升高時水泥環的失效方式為切嚮拉伸破壞,套管內壓力降低時水泥環的失效方式為界麵擠壓應力降低或界麵剝離,建議使用低楊氏模量的水泥環或使用膨脹水泥來預防失效;③井下溫度升高時水泥環的失效方式為屈服破壞,建議使用低楊氏模量的水泥環來預防失效;④井下溫度降低時水泥環的失效方式為界麵擠壓應力降低或界麵剝離,建議使用低楊氏模量的水泥環或使用膨脹水泥來預防失效.
고정수니배시봉고계통적박약배절,이료해정하복잡조건하수니배적실효방식대우예방기실효구유중요적지도의의.위차,재고필봉고계통초시작용력적기출상,이용수치모의화실내실험등방법연구료연변지응력、정하압력화온도변화등인소대봉고계통응력상태급계면효결강도적영향,진이분석료대응적수니배실효방식,병제출료상응적예방조시:①연변지응력작용하수니배적실효방식위굴복파배,건의사용고양씨모량화고항압강도적수니배래예방실효;②투관내압력승고시수니배적실효방식위절향랍신파배,투관내압력강저시수니배적실효방식위계면제압응력강저혹계면박리,건의사용저양씨모량적수니배혹사용팽창수니래예방실효;③정하온도승고시수니배적실효방식위굴복파배,건의사용저양씨모량적수니배래예방실효;④정하온도강저시수니배적실효방식위계면제압응력강저혹계면박리,건의사용저양씨모량적수니배혹사용팽창수니래예방실효.
