气井环空带压对水泥环力学完整性的影响

• 作者: 刘志伟 张智 施太和 李巍 许红林
• 来源期刊: 西南石油大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 气井 高温高压 水泥环 解析模型 环空带压 应力 失效
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 页码范围: 155-161
• 页数: 7页
• 分类号: TE256
• 字数: 4018字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.02.13.01

摘要

受井下作业、油套管或封隔器泄漏等因素产生的井口环空带压，使高温高压气井水泥环密封完整性面临巨大挑战。为此，基于弹性力学多层厚壁圆筒理论和摩尔库仑失效准则，建立了水泥环应力和失效计算模型，研究了环空带压对水泥环胶结面应力和失效的影响。结果表明，环空带压将增大水泥环胶结面的切向拉应力，过大的切向拉应力将导致水泥环失效。与此同时，井筒温度增加产生的切向拉应力也会增大水泥环失效风险。环空带压越大，水泥环安全系数越低，且温度效应对安全系数的影响较小。对高温高压气井，可根据井身结构（地层水泥环套管）参数建立水泥环安全系数图版，从而为确定合理的最大允许环空带压值提供依据，研究结果对提高气井井筒安全性、延长开采寿命具有重要意义。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	许红林	重庆科技学院石油与天然气工程学院	11	33	3.0	5.0