تواجه تخزين ثاني أكسيد الكربون الجيولوجي في الطبقة الضحلة لمنطقة بلوك A في بحر الشرق مشكلات مثل الفرق الكبير في الإجهاد الأفقي وتأثيرات الإجهاد الدوري الملحوظة، ومع ذلك، لم تُنشأ النماذج الحالية لسلامة حلقة الأسمنت بشكل فعال آلية التفاعل بين مجال الإجهاد غير المتجانس والانفعال المتبقي، مما يصعب تقييم سلوك فشل الختم لحلقة الأسمنت في الطبقة الضحلة منخفضة الضغط لمنطقة بلوك A في بحر الشرق. لذلك، وبالنظر إلى تصميم أداء حلقة الأسمنت وتقييم سلامتها في بئر تجربة رائدة لاحتجاز الكربون في بلوك A مع فرق عالي في الإجهاد الأرضي تحت ظروف تحميل ودورية متقطعة، وبمراعاة تأثير الإجهاد غير المتجانس والانفعال المتبقي لحلقة الأسمنت، تم إنشاء نموذج حساب الإجهاد للإسطوانة - حلقة الأسمنت - الإجهاد الأرضي بالاعتماد على معيار تقييم عوامل الأمان لقص وتمدد حلقة الأسمنت، وأُجري تحليل الإجهاد الميكانيكي وتقييم السلامة بناءً على معلمات الهندسة الجيولوجية لبئر تجربة بلوك A، كما أُجريت تحليلات لعوامل التأثير مثل فرق الإجهاد الأرضي، والانفعال المتبقي، ومعامل المرونة لحلقة الأسمنت. أظهرت النتائج أن واجهة اللصق بين الأنبوب وحلقة الأسمنت على طول اتجاه أدنى إجهاد أفقي هي نقطة الضعف لحدوث فشل قصّي وتمدد لحلقة الأسمنت؛ عندما يزداد ضغط الحقن عند فوهة البئر، يتزايد عامل أمان الفشل القصّي لحلقة الأسمنت أُسياً في حين يتزايد عامل أمان الفشل التمددي خطياً، ما يجعل حلقة الأسمنت تميل أولاً إلى حدوث فشل قصّي بلاستيكي؛ يساهم فرق الإجهاد الأرضي في زيادة هامش عوامل أمان الفشل لحلقة الأسمنت، بينما تؤدي زيادة الانفعال المتبقي إلى زيادة عوامل أمان الفشل، ويتزايد عامل أمان الفشل القصّي مع زيادة معامل المرونة حتى نقطة ثم ينخفض، لذلك يجب وضع آلية لضبط ضغط الحقن ديناميكياً وتحسين مسار التحميل الدوري لكبح تراكم الانفعال المتبقي؛ لتقليل خطر التراكم العالي للانفعال المتبقي في ظل معاملات المرونة العالية لحلقة الأسمنت، ولتجنب مشكلة انخفاض هامش عامل أمان الفشل القصّي عند معاملات مرونة منخفضة، يجب تحديد حد معامل المرونة من خلال شروط ضغط الحقن في التطبيقات الهندسية لضمان تقليل تركيز الإجهاد وتجنب مناطق القيم القصوى الجزئية لعوامل أمان الفشل القصّي.

احتجاز الكربون;تثبيت الأنبوب;حلقة الأسمنت;الإجهاد;عوامل الأمان;تقييم السلامة