[01245833]油水井套管缩径机理和修复中力学问题的研究

该项目主要从以下四个方面进行了研究：

一是通过分析和调研，全面地总结油水井套管损坏和井壁失稳机理，由宏观塑性耗散势出发，得出多孔材料的屈服函数，它类似 Lade 和 Doraivelu模型。由 Ramberg–Osgood单轴拉伸模型和相关联流动法则给出描述多孔材料幂硬化本构关系。本构关系是对M. E. Cheneter 和T. W. Thomtson的本构关系从理论和实验两方面进行修正，得出反应实际泥岩材料变形本质的本构关系；

二是通过泥岩层界面尖楔的计算，分析地层倾角对套管剪切损坏的影响，考虑了界面摩擦对泥岩层面滑动的影响。阐明泥岩层界面处油水井套管损坏的力学机理，与现场发生套管损坏的现象相比较，研究中采用的研究方法是更为深入和适用的；

三是应用断裂力学和细观损伤力学理论，从细观损伤力学的观点分析了微裂纹开裂的条件、扩展方向，研究脆性岩石的变形机理。用一种新方法重新考察和研究钻井工程中的井壁失稳问题。此外，从应用有限变形理论分析井眼的缩径机理，能为在钻井工程中软岩缩径问题的研究提供参考依据；

四是将碾压力作用引起水泥环的损伤抽象为纤维复合材料中纤维与基体在界面产生脱胶的模型。

研究基体和纤维（套管）界面损伤演化和断裂过程对水泥环力学性能的影响，给出应力和位移的分布，确定脱胶尺度，确定最佳碾压力的变化范围，以使在套损井修复过程中水泥环破坏尺度最低，从而能为改进修复套损井的工艺提供可靠的设计依据。

该项目在研究期间，共发表9篇学术论文，其中有6篇论文被EI检索。

有四名博士生参加课题的研究，其中三人获得博士学位。