Numerical simulation of the thermomechanical behavior of cement sheath in wells subjected to steam injection
Notice bibliographique
Résumé
The exposure of oil wells to extreme conditions may lead to numerous problems associated with the loss of integrity of the cement sheath. A damaged cement sheath may result in fluid leakage and in some cases cause significant economic loss and environmental degradation. Thermal recovery processes are common techniques used to enhance oil recovery by submitting the materials to severe temperature gradients. However, this heating process induces thermomechanical stresses in the cement sheath which may lead to its cracking. This paper investigates the effects of cement slurry formulation on the thermomechanical behavior of cement sheath in wells subjected to the first heating phase of steam injection. For this purpose, three types of cement slurry formulations, one standard and two others with latex additions, were designed, mixed and tested in the laboratory to evaluate their mechanical properties. An axisymmetric finite element model was then developed and used to conduct a parametric study to investigate the thermomechanical response of oil wells with cement sheaths made of the various cement slurries, as well as the influence of applied temperature gradients, heating durations and formation stiffness. The results mainly show that issues of cement sheath integrity under steam injection are generally localized in the region near the formation, and that they are closely related to the heating phase of the well. It is also found that combining the use of a more flexible and expansive cement slurry formulation with the slow application of temperature gradient generally improves cement sheath integrity during steam injection. These beneficial effects were shown to be more effective for stiffer rock formation and larger applied temperature gradients.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».