针对实际钻井过程中的复杂油气井井身结构,建立油气井全生命周期的双层套管水泥环组合体模型有着重要意义。研究双层套管水泥环组合体的形成过程,探索水泥石的力学性能需求指导方案,为保证井下复杂工况时水泥石的良好完整性、地层油气水层的安全封隔及套管井壁的保持作用提供依据。在油气井建井过程中,针对技术套管注水泥建立、下开钻进、生产套管水泥环建立、完井及生产等阶段,使用弹性力学方法,建立考虑不同工况下温度、应力变化、水泥环体积变化等因素的双层套管水泥环组合体力学模型。根据水泥环形成机理,结合双层套管水泥环组合体力学模型,在“DR井筒完整性分析软件”的基础上,使用C#语言编写“水泥石力学性能需求分析软件”和“双层套管水泥环完整性力学分析软件”,计算水泥石安全系数值和应力/位移解析解,更加全面地分析复杂井筒井身结构受力情况及水泥石应力分布情况。结合现场井身结构数据,给出水泥石力学性能需求分析报告,整理生产套管、技术套管注水泥固井数据,分析双层套管水泥环密封失效风险;根据计算结果,从水泥力学性能、固井工艺措施等方面,提出保障水泥环密封完整性的对策及建议。