井下复杂条件下固井水泥环的失效方式及其预防措施

？固井水泥环是封固系统的薄弱环节，而了解井下复杂条件下水泥环的失效方式对于预防其失效具有重要的指导意义。为此，在考虑封固系统初始作用力的基础上，利用数值模拟和室内实验等方法研究了蠕变地应力、井下压力和温度变化等因素对封固系统应力状态及界面胶结强度的影响，进而分析了对应的水泥环失效方式，并提出了相应的预防措施：①蠕变地应力作用下水泥环的失效方式为屈服破坏，建议使用高杨氏模量和高抗压强度的水泥环来预防失效；②套管内压力升高时水泥环的失效方式为切向拉伸破坏，套管内压力降低时水泥环的失效方式为界面挤压应力降低或界面剥离，建议使用低杨氏模量的水泥环或使用膨胀水泥来预防失效；③井下温度升高时水泥环的失效方式为屈服破坏，建议使用低杨氏模量的水泥环来预防失效；④井下温度降低时水泥环的失效方式为界面挤压应力降低或界面剥离，建议使用低杨氏模量的水泥环或使用膨胀水泥来预防失效。