钻采工艺 ›› 2011, Vol. 34 ›› Issue (6): 68-70.

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套管与水泥环内压下热弹塑性分析

文良凡 , 高志强 , 滕新兴 , 王 磊   

  • 出版日期:2011-11-25 发布日期:2011-11-25

WEN Liang-Fan- , Gao-Zhi-Qiang- , Teng-Xin-Xing- , Wang- Lei   

  • Online:2011-11-25 Published:2011-11-25

摘要:    在一定的注汽压力下, 随着热蒸汽的注入, 热采井中套管与水泥环的温度逐渐升高, 特别是封隔器失效及注汽段处, 套管与水泥环的温度甚至可达3 5 0 ℃, 产生的热应力足以使水泥环发生塑性变形而失效。当水泥环降至初始温度( 注汽前) 时, 就会产生永久的塑性变形。文章运用弹塑性力学以及热力学基本理论, 建立了套管 -水泥环耦合模型, 分析了套管与水泥环的应力分布, 推导了冷热膨胀后水泥环内部的塑性变形方程, 并以辽河油田常规注汽以及油井参数为例, 借助 A n s y s 及 Ma t l a b软件确定各项参数, 得出了不同隔热方式下交界面处的微间隙值, 为防套损及井下气窜提供了理论依据。

关键词: 热应力, 微间隙, 水泥环, 塑性变形