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變內壓條件下井筒完整性的彈塑性分析

作者: 郭辛陽 [1] 吳涌泉 [2] 步玉環 [1] 李強 [3] 郭勝來 [1]

關鍵詞: 變內壓 井筒完整性 彈塑性 微間隙 周向拉伸破壞

摘要:針對套管內壓變化影響井筒完整性問題,將套管、水泥環和地層視為彈塑性材料,從微間隙的形成及水泥環周向拉伸破壞兩方面綜合分析井筒的完整性,采用有限元方法模擬研究水泥環和地層機械參數變化對井筒完整性的影響.結果表明:水泥環彈性模量越大,越易形成微間隙和發生水泥環拉伸破壞;水泥環泊松比越小,形成的微間隙尺寸越大,越易發生水泥環拉伸破壞,但泊松比的影響程度較彈性模量小.地層彈性模量越小,越易形成微間隙且間隙尺寸較大,越易發生水泥環拉伸破壞;地層泊松比越大,形成的微間隙尺寸越大,但其影響程度較彈性模量小;地層泊松比變化對水泥環拉伸破壞的影響較小.在形成微間隙之前就可能會發生水泥周向環拉伸破壞.


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