水泥环性质对套管抗挤强度影响的有限元分析

徐守余 李茂华 牛卫东

１．中国石油大学（华东）地球资源与信息学院，山东东营　２５７０６１，２．胜利石油管理局渤海钻井总公司，山东东营　２５７２００

套管常在油层和泥岩部位严重损坏，分析认为这是生产过程中地应力发生了变化，导致油层孔隙压力或泥岩力学性质改变，造成地应力重新分布的结果。因此，水泥环的质量对套管的影响较大。建立了二维平面轴对称和平面应变有限元模型，利用ANSYS有限元软件分析了套管在水泥环影响下的变形特征。分析表明，最大应力在套管内壁产生，均匀载荷下套管抗挤强度是非均匀载荷的5～7倍，而且载荷椭圆度越大，套管内壁应力越大。增大水泥环弹性模量可以有效减小套管最大应力，因此，均匀载荷下应适当提高水泥环弹性模量，以达到提高套管抗挤强度的目的。