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针对油田在开发过程中经常遇到流变性地层的流动导致大量的套管被挤坏的情况,推导了套管水泥环组合体在非均匀载荷下的应力计算公式,并建立了套管水泥环组合体强度模型。以套管内壁的有效应力和组合体工程造价为目标提出了流变性地层套管水泥环组合体的优化设计方法,建立了3种类型的优化数学模型。研究了不同组合条件下的套管水泥环组合体承受非均匀载荷的能力及其相对应的工程造价,优化的结果能够较好地指导套管水泥环组合体的设计。