油气井密封结构的变形与失效行为研究进展

论文摘要

在今后相当长一个时期,石油和天然气依然是人类的主要能源.油气井密封是油气开采中最重要的作业之一,在水平钻井、水力压裂等最新的油气开采技术中发挥着重要的作用,促进了页岩气等非常规油气开采的发展.密封质量会直接影响油气井的安全和生产效率,密封元件的失效可造成严重的环境污染和生命财产损失.因此,深入理解密封元件的失效行为,对于油气井安全评估具有重要意义.水泥和可溶胀高弹体密封是两种最主要的密封方式.水泥密封已有百余年历史,溶胀式高弹体密封则是一种相对较新的密封技术.本文介绍这两种油气井密封结构变形与失效行为的国内外最新研究进展.首先,介绍固井水泥环固化过程中的应力演化、生产作业导致的应力、水泥环的失效模式和失效判据方面的研究进展;然后,介绍溶胀式高弹体封隔器的基本原理、力学理论、测试方法、失效模式及失稳等方面的研究进展.

论文目录

• 引言
• 1 固井水泥环密封
•   1.1 水泥固化过程中的应力演化
•   1.2 生产作业阶段水泥环中的应力
•   1.3 固井水泥环的失效模式与失效判据
•   1.4 影响水泥环失效的关键参数
• 2 溶胀式高弹体封隔
•   2.1 高弹体密封的失效模式及实验方法
•   2.2 高弹体封隔器的溶胀
•   2.3 高弹体封隔器的变形
•   2.4 高弹体封隔器的泄漏
•   2.5 弹性泄漏的应用
•   2.6 高弹体封隔器中的失稳现象
• 3 小结

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王正锦,王铁军

关键词: 油气开采,密封,水泥,高弹体,应力,失效

来源: 力学学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 西安交通大学航天航空学院/机械结构强度与振动国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金资助项目(11732012)

分类号: TE927

页码: 635-655

总页数: 21

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