套管-水泥环-地层耦合系统热应力理论解

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• 出版年：2009
• 作者：李静；林承焰；杨少春；支印民；陈绍维
• 单位1：中国石油大学地球资源与信息学院
• 出生年：1976
• 学历：博士研究生
• 语种：中文
• 作者关键词：热应力；耦合系统；理论解；热采井
• 起始页：63
• 总页数：7
• 刊名：中国石油大学学报
• 是否内版：否
• 刊频：双月刊
• 创刊时间：1959
• 主管单位：中华人民共和国教育部
• 主办单位：中国石油大学
• 主编：陈淑娴
• 地址：山东省东营市北二路271号
• 邮编：257061
• 电子信箱：Journal@hdpu.edu.cn
• 卷：33
• 期：02
• 期刊索取号：P452.06693
• 核心期刊：中文核心期刊

摘要

根据弹性力学和热力学理论，推导了套管-水泥环-地层耦合系统的热应力和热位移理论计算公式，分析了系统热应力和热位移径向分布规律，以及套管温升、弹性模量、热膨胀系数、壁厚、水泥环与地层弹性模量和泊松比等参数对套管热应力和热位移的影响。结果表明：随着离套管中心径向距离的增加，径向热位移和热应力先增大后减小，最大值分别位于地层和套管外壁，而套管上VonMises应力值迅速下降，最大值位于套管内壁；随着套管温升和套管、水泥环、地层弹性模量与热膨胀系数的增加，套管内壁VonMises应力和外壁径向压力增大，其中套管参数变化对计算结果影响更明显。在进行稠油热采井套管抗挤毁强度计算时，应考虑热膨胀在套管外壁产生的径向压应力的影响。