Le stockage géologique du CO₂ dans la couche superficielle du bloc A de la mer de l'Est fait face à des problèmes tels que la grande différence de contrainte horizontale et l'influence significative des contraintes cycliques. Toutefois, les modèles existants d'intégrité de l'anneau de ciment ne parviennent pas à établir efficacement le mécanisme d'interaction entre le champ de contrainte non homogène et la déformation résiduelle, rendant difficile l'évaluation efficace du comportement de défaillance d'étanchéité de l'anneau de ciment dans le réservoir basse pression de la couche superficielle du bloc A. Par conséquent, concernant la conception de la performance de l'anneau de ciment et l'évaluation de son intégrité dans le puits pilote CCS du bloc A, soumis à une charge cyclique intermittente et un déchargement avec de fortes différences de contrainte, en tenant compte de l'impact des contraintes non homogènes et des déformations résiduelles de l'anneau de ciment, un modèle de calcul de contrainte pour le tubage – l'anneau de ciment – la contrainte du terrain a été établi en combinant les critères d'évaluation du facteur de sécurité pour la rupture par cisaillement et traction de l'anneau de ciment. Une analyse des contraintes mécaniques et une évaluation de l'intégrité ont été réalisées sur la base des paramètres géo-ingénierie du puits pilote CCS du bloc A, avec une étude des facteurs d'influence tels que la différence de contrainte, la déformation résiduelle et le module d'élasticité de l'anneau de ciment. Les résultats montrent que l'interface de liaison tubage–anneau de ciment dans la direction de la contrainte horizontale minimale est le point faible où se produisent les ruptures par traction et cisaillement de l'anneau de ciment ; lorsque la pression d'injection en tête de puits augmente, le facteur de sécurité de rupture par cisaillement de l'anneau de ciment augmente de manière exponentielle tandis que celui de rupture par traction augmente linéairement, l'anneau de ciment ayant tendance à subir d'abord une rupture plastique par cisaillement ; la différence de contrainte contribue à augmenter la marge du facteur de sécurité de rupture, tandis que l'augmentation des déformations résiduelles entraîne une augmentation des facteurs de sécurité de rupture, et le facteur de sécurité de rupture par cisaillement augmente puis diminue avec l'augmentation du module d'élasticité. Par conséquent, il est nécessaire d'établir un mécanisme de régulation dynamique de la pression d'injection et d'optimiser le chemin de charge cyclique pour inhiber l'effet d'accumulation des déformations résiduelles ; afin de réduire le risque d'accumulation élevée de déformations résiduelles sous des modules d'élasticité élevés de l'anneau de ciment, et d'éviter le problème des faibles marges du facteur de sécurité de rupture par cisaillement sous des conditions de module d'élasticité faible, il faut déterminer un seuil de module d'élasticité en fonction des conditions de pression d'injection dans la pratique ingénierie, garantissant ainsi la réduction de l'effet de concentration de contrainte tout en évitant les zones d'extrêmes locaux du facteur de sécurité de rupture par cisaillement.

stockage du carbone;cimentation;anneau de ciment;contrainte;facteur de sécurité;évaluation de l’intégrité