复杂应力环境下纤维水泥阻裂机理实验研究

• 作者: 步玉环 沈忠厚 王瑞和 穆海朋
• 来源期刊: 石油学报
• 学科: 工学
• 关键词: 水泥环 纤维水泥 阻裂作用 镜像分析 微裂纹 力学模型 实验研究
• 年，卷（期）: 2008,（6）
• 所属期刊栏目: 石油工程
• 页码范围: 922-926
• 页数: 5页
• 分类号: TE256.7
• 字数: 3794字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0253-2697.2008.06.026

摘要

水泥环在井下复杂应力环境下易发生脆裂而引起"二次窜流".在水泥中加入纤维可以改善水泥环的韧性.利用电镜扫描的手段对纤维水泥石受拉、受压以及受射孔冲击破坏产生的裂纹进行的镜像分析实验表明:纤维的存在会使水泥石微裂纹处局部强度增加,从而增加了水泥石抗压强度.同时,纤维的加入使得水泥石的断裂应力强度因子降低,从而增强了水泥石的抗断裂能力.不论裂纹发展方向与纤维长度方向垂直还是一致,纤维-基体界面对裂纹的发展都有一定的阻挠作用.在纤维水泥石受压、受拉以及射孔的破坏过程中,纤维对裂纹的发展都起到了阻裂作用.这种阻裂作用增加了水泥石的韧性,一方面有助于射孔完井作业的顺利完成;另一方面有助于水泥承受复杂的井下应力,进而减少"二次窜流"现象的发生.根据纤维水泥阻裂的机理,建立了纤维水泥阻裂的力学模型. :纤维的存在会使水泥石微裂纹处局部强度增加,从而增加了水泥石抗压强度.同时,纤维的加入使得水泥石的断裂应力强度因子降低,从而增强了水泥石的抗断裂能力.不论裂纹发展方向与纤维长度方向垂直还是一致,纤维-基体界面对裂纹的发展都有一定的阻挠作用.在纤维水泥石受压、受拉以及射孔的破坏过程中,纤维对裂纹的发展都起到了阻裂作用.这种阻裂作 增加了水泥石的韧性,一方面有助于射孔完井作业的顺利完成;另一方面有助于水泥承受复杂的井下应力,进而减少"二次窜流"现象的发生.根据纤维水泥阻裂的机理,建立了纤维水泥阻裂的力学模型. :纤维的存在会使水泥石微裂纹处局部强度增加,从而增加了水泥石抗压强度.同时,纤维的加入使得水泥石的断裂应力强度因子降低,从而增强了水泥石

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	步玉环	中国石油大学石油工程学院	67	645	13.0	21.0
2	王瑞和	中国石油大学石油工程学院	136	1461	20.0	28.0
3	沈忠厚	中国石油大学石油工程学院	65	1054	16.0	30.0
4	穆海朋	中国石油大学石油工程学院	8	62	4.0	7.0