本文選題：水泥環(huán) + 應(yīng)力��； 參考：《天然氣工業(yè)》2017年07期

【摘要】：現(xiàn)有的油氣井套管—水泥環(huán)—地層系統(tǒng)的應(yīng)力分析模型可用于求解井筒系統(tǒng)應(yīng)力分布及水泥環(huán)破壞條件,雖然對(duì)探討水泥環(huán)完整性受套管內(nèi)壓力變化的影響起到了重要作用,但均未能給出許用套管內(nèi)壓力解析計(jì)算公式。為此,基于均勻水平地應(yīng)力條件下的套管—水泥環(huán)—地層系統(tǒng)的應(yīng)力分析解析模型,針對(duì)多種水泥環(huán)破壞形式,推導(dǎo)出了受其作用下的水泥環(huán)徑向開裂、剪切破壞、膠結(jié)面剝離等破壞條件的許用套管內(nèi)壓力解析計(jì)算公式。研究結(jié)果表明:(1)按水泥環(huán)徑向開裂和剪切破壞條件分別求出最大允許套管內(nèi)壓力,推薦采用二者中的較小值作為最大許用套管內(nèi)壓力;(2)按水泥環(huán)膠結(jié)面剝離條件求出最小允許套管內(nèi)壓力,推薦將其作為許用套管內(nèi)壓力。結(jié)論認(rèn)為,套管內(nèi)壓力升高可能導(dǎo)致水泥環(huán)徑向開裂和剪切破壞,套管內(nèi)壓力及溫度降低可能導(dǎo)致水泥環(huán)膠結(jié)面剝離,應(yīng)綜合考慮水泥環(huán)破壞條件合理確定出最大和最小許用套管內(nèi)壓力。
[Abstract]:The existing stress analysis model of casing, cement ring and formation system in oil and gas wells can be used to solve the stress distribution of wellbore system and the failure condition of cement ring, although it plays an important role in probing into the influence of casing pressure on the integrity of cement sheath.However, no analytical formula for calculating the internal pressure of allowable casing can be given.Therefore, based on the analytical stress analysis model of casing, cement sheath and stratum system under uniform horizontal ground stress, the radial cracking and shear failure of cement sheath under the action of various failure forms of cement ring are deduced.Analytical formula of allowable casing pressure for fracture conditions such as peeling of cementing surface.The results show that the maximum allowable casing pressure is obtained according to the radial cracking and shear failure conditions of cement ring.It is recommended that the minimum allowable casing pressure be used as the maximum allowable casing pressure / / 2) and that the minimum allowable casing pressure be obtained according to the condition of cement ring cementing surface stripping, and that it be used as the allowable casing internal pressure.It is concluded that the increased pressure in the casing may lead to radial cracking and shear failure of the cement ring, and the decrease of the pressure and temperature in the casing may lead to the exfoliation of the cemented surface of the cement ring.The maximum and minimum allowable casing pressure should be determined by considering the failure condition of cement sheath.
【作者單位】： 中國石油大學(xué)(華東)石油工程學(xué)院;中國石油新疆油田公司;
【基金】：國家科技重大專項(xiàng)課題(編號(hào):2016ZX05022-002) 國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(編號(hào):51674284)
【分類號(hào)】：TE256

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 杜永軍;苗春環(huán);;套管水泥環(huán)在高壓注水條件下的受力分析[J];化工機(jī)械;2013年04期

2 陳朝偉;殷有泉;;水泥環(huán)對(duì)套管載荷影響的理論研究[J];石油學(xué)報(bào);2007年03期

3 殷有泉;陳朝偉;李平恩;;套管-水泥環(huán)-地層應(yīng)力分布的理論解[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2006年06期

4 殷有泉;蔡永恩;陳朝偉;劉繼生;;非均勻地應(yīng)力場(chǎng)中套管載荷的理論解[J];石油學(xué)報(bào);2006年04期

5 李軍;陳勉;張輝;訾士龍;;水泥環(huán)彈性模量對(duì)套管外擠載荷的影響分析[J];石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年06期

6 李軍;陳勉;柳貢慧;張輝;;套管、水泥環(huán)及井壁圍巖組合體的彈塑性分析[J];石油學(xué)報(bào);2005年06期

7 房軍,岳伯謙,趙懷文,徐龍光;非均勻地應(yīng)力作用下套管和水泥環(huán)表面受力特性分析[J];石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1997年01期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李軍;席巖;付永強(qiáng);張華禮;;利用分段固井方法提高頁巖氣井筒完整性[J];鉆采工藝;2017年04期

2 廖仕孟;桑宇;宋毅;曾波;劉望;楊蕾;;頁巖氣水平井套管變形影響段分段壓裂工藝研究及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)[J];天然氣工業(yè);2017年07期

3 劉碩瓊;李德旗;袁進(jìn)平;齊奉忠;沈吉云;郭滿滿;;頁巖氣井水泥環(huán)完整性研究[J];天然氣工業(yè);2017年07期

4 史玉才;管志川;席傳明;苗在強(qiáng);付成林;;基于水泥環(huán)完整性分析的許用套管內(nèi)壓力解析計(jì)算方法[J];天然氣工業(yè);2017年07期

5 劉奎;高德利;曾靜;房軍;王宴濱;;溫度與壓力作用下頁巖氣井環(huán)空帶壓力學(xué)分析[J];石油鉆探技術(shù);2017年03期

6 沈吉云;石林;李勇;劉碩瓊;江樂;;大壓差條件下水泥環(huán)密封完整性分析及展望[J];天然氣工業(yè);2017年04期

7 趙新波;韓生超;楊秀娟;閆相禎;張立松;;熱固耦合作用下的套管-水泥環(huán)-地層多層組合系統(tǒng)應(yīng)力分析[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年03期

8 劉春剛;;動(dòng)壓條件下大直徑套管應(yīng)力分布規(guī)律研究[J];煤炭技術(shù);2017年02期

9 梁興;朱炬輝;石孝志;張俊成;劉臣;何封;李然;;縫內(nèi)填砂暫堵分段體積壓裂技術(shù)在頁巖氣水平井中的應(yīng)用[J];天然氣工業(yè);2017年01期

10 楊大足;劉永勝;;鄂南致密砂巖儲(chǔ)層彈塑性水泥漿體系研究與應(yīng)用[J];天然氣勘探與開發(fā);2016年04期

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 鐘郁蘭;陳祈;;高壓注水對(duì)套管及水泥環(huán)的影響[J];科技創(chuàng)業(yè)月刊;2011年13期

2 殷有泉;陳朝偉;李平恩;;套管-水泥環(huán)-地層應(yīng)力分布的理論解[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2006年06期

3 殷有泉;蔡永恩;陳朝偉;劉繼生;;非均勻地應(yīng)力場(chǎng)中套管載荷的理論解[J];石油學(xué)報(bào);2006年04期

4 李軍;陳勉;張輝;訾士龍;;水泥環(huán)彈性模量對(duì)套管外擠載荷的影響分析[J];石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年06期

5 李軍;陳勉;柳貢慧;張輝;;套管、水泥環(huán)及井壁圍巖組合體的彈塑性分析[J];石油學(xué)報(bào);2005年06期

6 殷有泉,李志明,張廣清,張杏超;蠕變地層套管載荷分析研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2004年14期

7 李軍,陳勉,張廣清,張輝;易坍塌地層橢圓形井眼內(nèi)套管應(yīng)力的有限元分析[J];石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年02期

8 王桂華,蓋永革,程遠(yuǎn)方;非均勻外擠力作用下套管強(qiáng)度特征分析[J];石油鉆探技術(shù);2003年05期

9 閆相禎,楊恒林,楊秀娟;泥巖蠕變導(dǎo)致套管變形損壞機(jī)理分析[J];鉆采工藝;2003年03期

10 王敏生,唐志軍,馬鳳清;分支水平井完井設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J];石油鉆探技術(shù);2003年01期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 ;不壓井不停產(chǎn)換套管閥門工具[J];石油鉆采機(jī)械情報(bào);1975年07期

，

本文編號(hào)：1752534