複雜工程環境條件下固井水泥石的劣化與損傷

內容簡介

本書在簡要介紹油井水泥組成及分類的基礎上，闡述了油井水泥的水化硬化作用，系統分析了高溫、腐蝕性流體介質、力學載荷等複雜工況條件對固井水泥石產生的作用，以及由此引發的固井水泥石物理及力學性能劣化與損傷的演化規律、演化機理及防護措施。

本書可供石油工程、材料科學與工程等領域的科研工作者、工程師、設計人員使用，也可作為高年級本科生、研究生課程教材及參考用書。

第1章油井水泥的組成及分類

1.1 水泥熟料礦物的組成

1.2 油井水泥的分類

1.3 油井水泥性能的基本要求及API規範測試條件

第2章水泥的水化作用

2.1 水泥熟料礦物的結構及其膠凝能力

2.2 水泥熟料礦物的水化

2.3 水泥的水化反應及影響因素

第3章固井水泥石高溫劣化與防護

3.1 水泥水化產物高溫演化規律及特徵

3.2 固井水泥石微觀結構高溫演化規律

3.3 固井水泥石高溫強度衰退與防護

第4章固井水泥石CO2腐蝕與防護

4.1 CO2的基本特性及其密度和相態分布

4.2 CO2對固井水泥石的腐蝕作用機理

4.3 固井水泥石CO2腐蝕與防護

第5章多元介質協同作用下水泥石的腐蝕劣化

5.1 采出液組成及腐蝕試驗

5.2 SO42-對固井水泥石的腐蝕

5.3 HCO3-對固井水泥石的腐蝕

5.4 Cl-對固井水泥石的侵蝕

5.5 SO42-和HCO3-共同作用下固井水泥石的腐蝕

5.6 Cl-和HCO3-共同作用下固井水泥石的侵蝕

5.7 采出液對水泥石的腐蝕與防護

第6章固井水泥環的力學損傷與結構完整性

6.1 水泥石應力-應變本構關係

6.2 套管-水泥環-地層固結體接觸有限元力學模型

6.3 地層對固結體的力學作用及影響

6.4 固結體幾何參數對水泥環界面應力的影響

6.5 水泥環力學參數的影響

6.6 載荷對水泥環界面應力的影響

6.7 保障套管-水泥環-地層結構完整性的措施

參考文獻