二氧化碳地质埋存中固井结构损伤因素.pdfVIP

第32 卷第8 期 辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2013 年8 月 Vol.32 No.8 Journal of Liaoning Technical University （Natural Science ） Aug. 2013 文章编号：1008-0562(2013)08-1050-05 doi:10.3969/j.issn.1008-0562.2013.08.008 二氧化碳地质埋存中固井结构损伤因素 1,2 1 2 谭 雨 ，李 宏 ，宋 力 （1.大连理工大学 岩石破裂与失稳研究所，辽宁 大连 116024；2.大连大学 材料破坏力学数值试验研究中心，辽宁 大连 116622） 摘 要：针对二氧化碳注入地层过程，综述固井结构随流压增加完整性遭受破坏形成渗漏途径的力学影响因素， 采用计算机软件 FLAC 和 FLAC3D 数值模拟的方法，建立套管-水泥环-地层及其间界面胶结良好情况下的三维 模型.给出随孔底套管内压升高，水泥环受剪切或拉伸破坏的分析方法，得到孔底内压与水泥环安全系数的关系； 给出流体侵入界面持续开裂情况的分析方法，建立相应的轴对称模型，得到孔底内压与界面破坏单元数目及其安 全系数的变化关系. 关键词：二氧化碳地质埋存；套管；水泥环；渗漏；结构完整性；压力；界面；裂缝 中图分类号：TE 256 文献标志码：A Cementing structural damage factors in geological storage of CO2 1,2 1 2 TAN Yu , LI Hong , SONG Li (1.Institute for Rock Instability and Seismicity Research(CRISR), Dalian University of Technology, Dalian 116024,China; 2. Center for Material Failure Modeling Research, Dalian University, Dalian 116622, China) Abstract: Focusing on the process of carbon dioxide being injected into the stratum, this paper summarized the mechanical impact factors of leakage pathways formed by damage of cementing structural integrity with the increasing of flow pressure. The three-dimensional model of casing - cement - strata and good cementation of each interface are established by using the FLAC and FLAC3D numerical simulation. The analysis method of cement annulus shear or tensile failure with the casing inner pressure of hole bottom increasing is proposed, meanwhile, the relationship between the inner pressure of hole