| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| Chapter1 Introduction | 第8-10页 |
| 1.1 Significance of Research | 第8页 |
| 1.2 Objectives of the Research | 第8-10页 |
| Chapter2 Cement Integrity Concepts | 第10-38页 |
| 2.1 Importance of Cement | 第10-11页 |
| 2.2 Stress | 第11-12页 |
| 2.3 Strain | 第12-14页 |
| 2.4 Young’s Modulus | 第14页 |
| 2.5 Poisson’s Ratio | 第14页 |
| 2.6 Shear Modulus | 第14-15页 |
| 2.7 Bulk Modulus | 第15页 |
| 2.8 Dynamic Elastic Properties | 第15-16页 |
| 2.9 Plastic Deformation | 第16-17页 |
| 2.10 Failure Mechanics | 第17-19页 |
| 2.10.1 Tensile and Compressive Failure | 第17-18页 |
| 2.10.2 Mohr-Coulomb Failure Criteria | 第18-19页 |
| 2.11 Fracture Mechanics | 第19-20页 |
| 2.12 Heat Transfer | 第20-22页 |
| 2.12.1 Thermal Conductivity | 第21页 |
| 2.12.2 Thermal Expansion Coefficients | 第21-22页 |
| 2.13 Multi-Stage Technique in Hydraulic Fracturing | 第22-34页 |
| 2.13.1 Production Performance Comparison of Stage Techniques | 第23-25页 |
| 2.13.2 Pressure Variations in Multi-Stage Fracturing | 第25-27页 |
| 2.13.3 Temperature Variations in Multi-Stage Fracturing | 第27-31页 |
| 2.13.4 Perforation Specifications in Multi-Stage Fracturing | 第31-34页 |
| 2.14 Well Integrity in Horizontal Cemented Wells | 第34-38页 |
| Chapter3 Cement Failure Evaluation under Internal Casing Pressure Change | 第38-55页 |
| 3.1 Finite Element Method | 第38-39页 |
| 3.2 Cement Failure Evaluation Using Abaqus | 第39-54页 |
| 3.2.1 Data for Cement Failure Analysis | 第39-40页 |
| 3.2.2 Model Description | 第40-42页 |
| 3.2.3 Stress Concentration | 第42页 |
| 3.2.4 Failure Analysis of A Cement | 第42-46页 |
| 3.2.5 Failure Analysis of B Cement | 第46-49页 |
| 3.2.6 Failure Analyses of C Cement | 第49-52页 |
| 3.2.7 Young’s Modulus and Poisson’s Ratio Effects on Cement Failure | 第52-54页 |
| 3.3 Summary | 第54-55页 |
| Chapter4 Temperature Effects on Cement Sheath Integrity | 第55-73页 |
| 4.1 Model to Calculate Thermal Stress Distribution along Cement Sheath | 第55-59页 |
| 4.2 Thermal stress distribution in“Casing-Cement-Formation”system | 第59-61页 |
| 4.3 The Effect of the Cement and Casing Temperature Change and Well Parameters on the Cement Sheath Failure | 第61-68页 |
| 4.3.1 The Effect of Cement Wall Thickness on Thermal Stress | 第61-63页 |
| 4.3.2 The Effect of Cement Elastic Modulus | 第63-64页 |
| 4.3.3 The Effect of Casing Elastic Parameters on Thermal Stress of Cement Sheath | 第64-65页 |
| 4.3.4 The Effect of Formation Elastic Properties on Cement Thermal Stress | 第65-66页 |
| 4.3.5 The Effect of Casing Temperature on Cement Thermal Stress | 第66-68页 |
| 4.4 Cement Sheath Thermal Stress Failure Criterions | 第68-71页 |
| 4.4.1 Tensile Failure Criteria | 第68-69页 |
| 4.4.2 Shear Failure Criterion | 第69-70页 |
| 4.4.3 Equivalent Stress Failure Criterion | 第70-71页 |
| 4.5 Summary | 第71-73页 |
| Conclusion | 第73-74页 |
| References | 第74-77页 |
| Acknowledgements | 第77页 |
