模拟压裂作用对水泥环密封性破坏及改善研究

• 作者: 刘仍光 周仕明 张林海 陶谦
• 来源期刊: 科学技术与工程
• 学科: 工学
• 关键词: 压裂 水泥环 密封性装置 弹塑性水泥石 弹性模量
• 年，卷（期）: 2017,（13）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 168-172
• 页数: 5页
• 分类号: TE972
• 字数: 3083字
• 语种: 中文

摘要

利用全尺寸水泥环密封性评价装置,研究了多段压裂作用下水泥环的密封完整性.分析了密封性破坏的机理;并提出了相应改善措施和评价标准.试验结果显示基浆水泥环在压裂交变应力作用下,加卸载次数较少时,水泥环密封完整性即遭到破坏;密封性失效发生在卸压阶段水泥环与套管之间的界面处.表明在套管内压高应力作用下,弹性模量较高的基浆水泥环中产生较大的应力,除了发生弹性变形还产生了塑性变形;卸载时套管弹性回缩,水泥环中塑性变形不可完全恢复而存在残余应变,导致二者在界面处的变形不协调一致而引起拉应力.随着压裂应力交交次数的增加,水泥环塑性变形不断累积,卸载后的残余变形和拉应力也随之增大.当拉应力超过界面处的胶结强度时出现微环隙,水泥环密封性破坏.采用掺入胶乳、弹性粒子等形成弹塑性水泥石,弹性模量降低并保持较高的抗压强度,压裂作用时水泥环中产生的应力相对其抗压强度较低,产生的塑性变形较小,因此提高了水泥环保持密封完整性时压裂应力交变的次数,改善了水泥环的密封性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周仕明		48	418	12.0	18.0
2	陶谦		20	196	6.0	14.0
3	张林海		7	21	2.0	4.0
4	刘仍光		8	9	2.0	2.0