申请/专利权人：中国科学院武汉岩土力学研究所

申请日：2023-12-22

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN117760847A

主分类号：G01N3/08

分类号：G01N3/08;G01N3/32;G01N1/28;G01N33/38;G06F30/20;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.12#实质审查的生效;2024.03.26#公开

摘要：本发明公开一大型分段压裂工况下水泥环塑性应变累积评价方法，应用于油气井工程技术领域，针对目前已有的评价方法没有充分考虑温度对水泥石力学性能的影响，以及高温环境下水泥石塑性应变累积规律，评价结果与实际情况仍存在较大差异的问题；本发明通过制备不同温度环境下养护的水泥石样品，并在不同温度下进行水泥石三轴压缩试验，建立水泥石力学参数与试验温度的函数关系；其次在特定温度下的水泥石三轴循环加卸载试验，获得水泥石循环加卸载应力‑应变曲线，从而建立考虑温度效应和循环衰减特性的水泥石非线性弹塑性本构模型；基于该本构模型进行大型分段压裂工况下的水泥环力学响应数值模拟及水泥环塑性应变累积规律的评价。

主权项：1.一种考虑温度效应的大型分段压裂工况下水泥环塑性应变累积演化评价方法，其特征在于，包括：S1、制备多个批次水泥石样品，每一批次水泥石样品在不同温度环境下进行养护；S2、开展不同温度下的水泥石三轴压缩试验，获得不同温度下水泥石样品的力学参数；根据获得的不同温度下的水泥石样品的应力-应变曲线、水泥石力学参数，利用散点拟合，建立水泥石力学参数与试验温度的函数关系；S3、开展特定温度下的水泥石三轴循环加卸载试验，所述特定温度为深部地层温度；通过三轴循环加卸载试验，获得水泥石循环加卸载应力-应变曲线，进一步提取曲线上的关键数据点，获得水泥石塑性应变随循环次数的演化规律；S4、建立考虑温度效应和循环衰减特性的水泥石非线性弹塑性本构模型；该本构模型以弹性极限应力为界，分为初始的线弹性段和随后的非线性弹塑性段；其中，初始的线弹性段的比例系数基于步骤S2中建立的水泥石力学参数与试验温度的函数关系得到；通过对水泥石高温三轴压缩应力-应变曲线的非线性拟合得到随后的非线性弹塑性段的本构模型；S5、基于步骤S4建立的考虑温度效应和循环衰减特性的水泥石非线性弹塑性本构模型，采用有限元平台建立套管-水泥环-地层三维地质力学模型；S6、基于步骤S5建立的套管-水泥环-地层三维地质力学模型，开展大型分段压裂工况下的水泥环力学响应数值模拟；S7、基于步骤S6的数值模拟结果，评价大型分段压裂工况下的水泥环塑性应变累积规律。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种大型分段压裂工况下水泥环塑性应变累积评价方法

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