热采抗高温水泥石力学完整性研究

作     者：陈毅 刘海龙 张羽臣 贾立新 谢涛 Chen Yi;Liu Hailong;Zhang Yuchen;Jia Lixin;Xie Tao

作者机构：中海石油(中国)有限公司天津分公司 海洋石油高效开发国家重点实验室 

基　　金："十二五"国家科技重大专项"海上稠油油田高效开发示范工程"(2011ZX05057) 

出 版 物：《石油机械》 (China Petroleum Machinery)

年 卷 期：2018年第46卷第11期

页      码：23-29页

摘      要：热采井固井水泥浆要在低温下实现迅速凝结,防止环空窜流,形成封闭完整性的水泥环,同时要具有抗高温强度衰减性能。为了研究热采抗高温水泥石的力学完整性,以水泥环完全固结之后的套管-水泥环-地层系统为研究对象,建立了组合体力学分析模型,推导了考虑温度效应的总应力分布解析解,提出了水泥环失效的判别准则,对热采井水泥环进行了评价试验,分析了地应力非均匀系数、水泥环弹性模量及热膨胀系数对组合体周向应力的影响。分析结果表明:以硅粉、低密惰性材料P69等构建的水泥石体系C可有效防止水泥石高温下的强度过度下降;组合体周向应力在径向上呈现"Z"形跳跃特性,第1界面处周向应力随地应力非均匀程度和水泥环弹性模量的升高、水泥环热膨胀系数的减小而降低,产生拉伸破坏的风险增大。所得结论可为稠油热采井的固井工艺设计提供指导。

主 题 词：热采井 固井 水泥石 温度效应 周向应力 应力解析解 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 08[工学] 

D　O　I：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2018.11.004

馆 藏 号：203395300...