深水浅部地层水泥环应力分布规律研究

摘要：

位于深水浅部地层的固井水泥环面临十分复杂的环境,目前针对深水浅层水泥环力学分布规律的研究较少.研究深水浅层水泥环应力分布规律,对于预测水泥环的完整性,防止安全事故的发生具有十分重要的意义.以弹塑性力学理论为基础,运用ABAQUS有限元软件,建立套管-水泥环-深水浅层组合体模型,分析不同因素对水泥环应力分布规律的影响;并得出以下结论:水泥环内壁为危险界面;随套管内压的增加,水泥环径向压应力逐渐增大,水泥环周向应力由压应力状态向拉应力状态过渡,水泥环的失效形式主要是周向拉伸破坏;水泥环弹性模量越大,其周向拉应力和径向压应力越大,而水泥环泊松比对应力分布规律的影响规律相反;深水浅部地层弹性模量和泊松比越大,水泥环越安全;水泥石在硬化过程中传递深水浅部地层孔隙压力在一、二界面产生初始应力,该力能减小水泥环周向拉伸破坏风险,有利于维持水泥环完整性.

关键词：深水浅层、水泥环、应力分布、初始应力、有限元

所属期刊栏目：16

分类号：TE256.1(钻井工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划项目2015CB251202;教育部长江学者创新团队项目IRT14R86

在线出版日期：2016-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：155-160