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《水泥環(huán)缺陷對套管承載能力的影響研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、圖書分類號：學校代碼：頸士學僮論文論文題目水泥環(huán)缺陷對套管承載能力的影響研究研究生姓名豈多胃導師姓名何世：日月（教授學科專業(yè)油氣井工程研究方向、油氣禾力學二〇一五年六月西南石油大學研究生學位論文知識產(chǎn)權聲明書及學位論文版權使用授權書本人完全了解學校有關保護知識產(chǎn)權的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學位期間論文工作的知識產(chǎn)權單位屬于西南石油大學。學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版。本人允許論文被查閱和借閱。學校可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以釆用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。同時，本人保證，畢業(yè)后結合學位論文研宄課
2、題再撰寫的文章一律注明作者單位為西南石油大學。本學位論文屬于、保密（），在年解密后適用本授權書。、不保密請在以上相應括號內(nèi)打“々”）學位論文作者簽名：指導教師簽名：?年‘月曰月幺日西南石油大學研究生學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明：所呈交的研究生學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研宄成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，本論文不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研宄成果，也不包含其他人為獲得西南石油大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名年月摘要水泥環(huán)缺陷會直
3、接影響到套管的受力狀態(tài)，并且往往會造成套管出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象，嚴重時甚至會導致套管損壞。然而，目前國內(nèi)外針對水泥環(huán)缺陷對套管承載能力影響的相關研宄還比較少，并且所建立的水泥環(huán)缺陷模型比較單一理想化，與實際并不十分相符。為此，本文首先在彈塑性力學的基礎上，建立了水泥環(huán)完好且受均勻地應力作用的套管最大等效應力計算模型；然后根據(jù)現(xiàn)場資料與室內(nèi)實驗數(shù)據(jù)，建立了不同類型的水泥環(huán)缺陷模型；最后利用有限元軟件對不同水泥環(huán)缺陷時的套管等效應力進行了模擬研宄，得出水泥環(huán)缺陷對套管承載能力的影響規(guī)律。取得了如下主要認識：偏心環(huán)空水泥環(huán)缺失往往出現(xiàn)在環(huán)空窄間隙處，并且套管承載能力會隨著缺失面積的增
4、加先急劇降低再迅速回升，并且回升幅度逐漸降低，最終接近但低于水泥環(huán)完好時的套管承載能力；氣侵通道面積越大、通道位置離套管壁越近，套管的承載能力越低；氣侵通道對稱分布時，通道數(shù)量越少，套管承載能力也會越低；當存在兩條氣侵通道時，兩通道相隔越遠，套管承載能力越低。當套管偏心時，氣侵通道位置離環(huán)空窄間隙越近，套管承載能力也會越低，并且此時氣侵通道數(shù)量對套管承載能力幾乎無任何影響；微環(huán)隙缺失寬度的增加，雖然可以提高套管的承載能力，但同時會降低水泥環(huán)密封性，影響固井質量，甚至導致一系列嚴重后果；當微環(huán)隙不為完整圓形時，隨著微環(huán)隙缺失長度的增加，套管承載能力會急劇降低再逐漸緩慢回升，根
5、據(jù)微環(huán)隙位置與寬度的不同，套管承載能力的降低與上升幅度也會不同；水泥環(huán)的半月形缺失對套管承載能力的影響與氣侵通道的影響規(guī)律類似，但相同缺失程度情況下，半月形缺失導致的套管承載能力降低幅度更大；套管承載能力隨著水泥石彈性模量的增加而快速降低接著再緩慢回升，隨著水泥石泊松比的增加而降低，但降幅很小，幾乎可以忽略不計。通過本文的研宄，為進一步深入認識水泥環(huán)缺陷對套管承載能力影響奠定了良好的基礎。關鍵詞：水泥環(huán)缺陷；承載能力；仿真模擬；外擠力；等效應力AbstractThecementsheathdefectwilldirectlyaffecttheforceconditionof
6、casingandoftenresultinstressconcentrationphenomenonevenleadtocasingdamage.However,thereisonlyalittleresearchabouttheinfluenceofcementsheathdefectsoncasingstrengthathomeandabroadandthecementsheathdefectmodelisalsotooidealizedtomatchthefact.Therefore,basedontheelastic-plasticmechanics,thisPa
7、perdeducesthestressmodelofthemaximumequivalenteffectofcasingwhilethecementringsubjectedtouniformin-situstresscondition.Thenestablishesmodelsofdifferenttypesofcementsheathdefectaccordingtothefielddataandlaboratorytestdata.Finally,simulationswerecarriedouttostud
