二氧化碳注入条件下井筒水泥环完整性若干研究进展

井筒水泥环完整性是实现二氧化碳(Carbon dioxide,CO₂)地质封存长期安全有效的重要保障。在CO₂的捕集、利用及封存过程中，低温CO₂流体注入过程将引起井筒结构温度和压力的分布变化，易造成井筒水泥环完整性失效。为评价CO₂注入条件下井筒水泥完整性和优化注入参数提供理论指导和分析方法，文章在简要综述前人相关研究的基础上，重点介绍了笔者的相关创新研究成果：1)简述了CO₂注入井井筒完整性失效的研究现状，重点介绍了CO₂注入过程中井筒流动模型以及不同注入参数对井筒温度分布的影响；2)简述了含缺陷水泥环完整性的研究现状，重点介绍了井筒裂纹断裂参数计算方法，定量分析了CO₂注入井含缺陷水泥环的完整性，揭示了水泥力热性能对径向裂纹和界面裂纹扩展行为的影响规律。文章可为CO₂注入过程施工参数优化、井筒水泥环完整性评价等方面的相关研究与应用工作提供有益参考。