高温热采井水泥环缺陷对套管安全性的影响分析

针对水泥环缺陷导致套管承受非均匀载荷并引起套管失效的问题,建立了套管、含缺陷水泥环和地层耦合系统有限元计算模型。将温度场与应力场耦合,考虑套管强度降低,计算了水泥环缺陷形状、缺陷环向开度、缺陷深度及缺陷数量对套管安全的影响。应用塑性变形、剩余强度和安全系数来评价水泥环含缺陷井筒中套管的安全性,并分析了套管的失效模式。计算结果表明:完整井筒和水泥环含缺陷井筒中套管的屈服温度相差较大,水泥环缺陷环向开度和深度对套管安全的影响比较大。此研究为揭示套管失效机理提供了依据,对预防套损具有指导意义。