本文關(guān)鍵詞：單參數(shù)拋物線準則和霍克布朗準則在井壁穩(wěn)定分析中的應(yīng)用研究　出處：《西南石油大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關(guān)文章： Mohr-Coulomb準則 Hoek-Brown準則 單參數(shù)拋物線準則 準則參數(shù) 井壁穩(wěn)定 單軸抗壓強度 擬合精度 井壁穩(wěn)定

【摘要】：應(yīng)用最廣的井壁穩(wěn)定分析強度理論是Mohr-Coulomb強度準則,但線性的強度準則難以準確描述圍壓條件下的巖石強度特性,尤其是深部地層巖體,因此,選取更優(yōu)的強度準則將有利于提高井壁穩(wěn)定預(yù)測精度。通過本文的研究取得了以下的成果和認識:(1)推導(dǎo)了兩個拋物線型強度準則。在拋物線Mohr強度準則(Fairhurst準則)的基礎(chǔ)上,結(jié)合大量文獻資料中所呈現(xiàn)的巖石強度數(shù)據(jù)特征,推導(dǎo)了單參數(shù)拋物線強度準則和Hoek-Brown強度準則,并分析兩者在主應(yīng)力空間的幾何形態(tài)特征。(2)分析了兩個拋物線強度準則的擬合精度和應(yīng)用優(yōu)勢。通過選用合適的擬合指標,采用數(shù)理統(tǒng)計及數(shù)值擬合的方法,著重分析了 Mohr-Coulomb準則、Hoek-Brown準則和單參數(shù)拋物線準則的擬合精度,凸顯出拋物線型強度準則在描述圍壓條件下的巖石強度非線性破壞特征所呈現(xiàn)出的優(yōu)勢。利用兩個現(xiàn)場算例進行了井眼軌跡和鉆井液密度配置的優(yōu)化分析,通過實例應(yīng)用驗證了拋物線型強度準則較Mohr-Coulomb準則的優(yōu)越性。(3)確定了兩個拋物線型強度準則的準則參數(shù)并分析兩者的應(yīng)用條件。對單參數(shù)拋物線準則進行了圍壓大于15MPa條件下的巖石強度擬合特性分析,得出了該強度準則在高圍壓條件下的高精度預(yù)測優(yōu)勢和準則參數(shù)獲取方法;利用等效Hoek-Brown和Mohr-Coulomb法確定了 Hoek-Brown準則中的巖體參數(shù)m、s,建立起巖石強度參數(shù)(內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角)和準則參數(shù)m和s的對應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系。(4)建立了考慮孔隙度和含水率的巖石單軸抗壓強度預(yù)測模型。單軸抗壓強度是巖石最重要的力學和強度性質(zhì)之一,同時也是單參數(shù)拋物線準則的準則參數(shù);采用二元分析方法,建立了考慮孔隙度和含水率的巖石單軸抗壓強度預(yù)測模型,并給出了模型參數(shù)的確定方法和明確的物理意義,為實驗室結(jié)果外推于工程實際提供了參考方法。(5)分別建立了基于兩個強度準則的井壁坍塌模型。采用Bradley厚壁圓筒井周應(yīng)力分布彈性解,分別建立了基于Hoek-Brown準則和單參數(shù)拋物線準則的井壁穩(wěn)定分析模型,給出了考慮滲流和不考慮滲流工況條件下的井壁坍塌壓力計算式。
[Abstract]:Borehole stability is the most widely used analysis of strength theory Mohr-Coulomb strength criterion, but the linear strength criterion is difficult to accurately describe the surrounding rock strength characteristics under pressure, especially in deep strata, therefore, select the strength criterion better will help improve the wellbore stability prediction precision. The following results and understanding are obtained through the research in this paper: (1) derived two parabolic parabolic Mohr strength criterion. The strength criterion (Fairhurst criterion) on the basis of the combination of rock strength data characterized by a large number of documents in the derivation of a single parameter parabolic strength criterion and Hoek-Brown strength criterion, and the analysis of both geometric morphological characteristics of space force in the main. (2) analyzed two parabolic strength criterion fitting precision and application advantages. By selecting the appropriate fitting index, using mathematical statistics and numerical fitting method, a Analysis of Mohr-Coulomb criterion, Hoek-Brown criterion and the fitting precision of single parameter parabolic criterion, highlighting the strength of the Rock Nonlinear Parabolic strength criterion in the description of the confining pressure under the condition of failure characteristics by showing the advantage. By two field examples of the well trajectory and drilling fluid density optimization analysis, application examples to verify the superiority of the parabolic strength criterion than the Mohr-Coulomb standard. (3) the application conditions of two parabolic failure criterion and the analysis of both parameters determined. For single parameter parabolic rule of confining pressure is more than fitting characteristics of rock strength under the condition of 15MPa analysis, it was concluded that the strength criterion of acquisition method in high precision the predictive advantage and criterion parameters under high confining pressure; using the equivalent Hoek-Brown and Mohr-Coulomb method to determine the parameters of rock mass m, Hoek-Brown standards in s construction Set up the rock strength parameters (cohesion and internal friction angle) transformation and corresponding criterion parameters m and S. (4) considering the uniaxial compressive strength of the rock porosity and water content prediction model. The uniaxial compressive strength of rock is one of the most important properties and mechanical strength, and is also a single parameter criterion parabolic criterion; using two element analysis method, prediction model is established considering the uniaxial compressive strength of rock porosity and water content, and gives the method to determine the model parameters and clear physical meaning, the reference method for laboratory results in practical engineering. (5) were established two borehole collapse model based on the strength criterion. Using Bradley thick wall cylinder well circumferential stress distribution of elastic solution, respectively establish the analysis model of wellbore stability criterion and single parameter parabolic Hoek-Brown based criteria are given considering the seepage and The calculation formula of borehole wall collapse pressure is not considered under the condition of percolation.

【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE21

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳敏;大港油田井壁穩(wěn)定新技術(shù)填補了國內(nèi)空白[J];天然氣工業(yè);2000年04期

2 金衍,陳勉,張旭東;鉆前井壁穩(wěn)定預(yù)測方法的研究[J];石油學報;2001年03期

3 王功軍;王冬梅;;不同條件下井壁穩(wěn)定實驗研究[J];內(nèi)蒙古石油化工;2008年19期

4 吳建忠;李莎莎;劉開倫;夏宏泉;;測井在井壁穩(wěn)定判定的應(yīng)用[J];國外測井技術(shù);2009年02期

5 秦獻民;趙潤琦;路艷;;中原老區(qū)井壁穩(wěn)定技術(shù)應(yīng)用[J];探礦工程(巖土鉆掘工程);2012年02期

6 孫玉學;肖昌;劉雪雪;;基于層次分析和模糊評價的井壁穩(wěn)定預(yù)測方法[J];鉆井液與完井液;2012年05期

7 金衍,陳勉;工程井壁穩(wěn)定分析的一種實用方法[J];石油鉆采工藝;2000年01期

8 丁振龍;劉繪新;;有限元法在油氣井井壁穩(wěn)定計算中的應(yīng)用[J];鉆采工藝;2006年02期

9 鐘敬敏;齊從麗;楊志彬;;川西深層井壁穩(wěn)定分析中參數(shù)敏感性研究[J];中外能源;2007年03期

10 齊從麗;鐘敬敏;鐘水清;王德康;;川西深層井壁穩(wěn)定及參數(shù)敏感性研究[J];鉆采工藝;2007年06期

相關(guān)會議論文 前5條

1 屈平;申瑞臣;楊恒林;張學磊;付利;;三維離散元在煤層水平井井壁穩(wěn)定的應(yīng)用[A];煤層氣勘探開發(fā)理論與技術(shù)——2010年全國煤層氣學術(shù)研討會論文集[C];2010年

2 屈平;申瑞臣;楊恒林;張學磊;付利;;三維離散元在煤層水平井井壁穩(wěn)定的應(yīng)用[A];巖石力學與工程的創(chuàng)新和實踐：第十一次全國巖石力學與工程學術(shù)大會論文集[C];2010年

3 趙海峰;陳勉;宮忠奇;;井壁穩(wěn)定的實鉆資料反演研究[A];第三屆全國巖土與工程學術(shù)大會論文集[C];2009年

4 王炳印;蔚寶華;鄧金根;;溫度、滲流對疏松砂巖井壁穩(wěn)定影響規(guī)律研究[A];中國力學學會學術(shù)大會'2005論文摘要集（下）[C];2005年

5 程遠方;黃榮樽;;油井防塌的力學分析[A];首屆全國青年巖石力學學術(shù)研討會論文集[C];1991年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 通訊員 田青;大港油田井壁穩(wěn)定新技術(shù)填補了國內(nèi)空白[N];中國石油報;2000年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 游艷平;深水鉆井淺層井壁穩(wěn)定機理與鉆井液防塌技術(shù)研究[D];中國石油大學;2010年

2 蔡武強;單參數(shù)拋物線準則和霍克布朗準則在井壁穩(wěn)定分析中的應(yīng)用研究[D];西南石油大學;2017年

3 周保中;吉林大情字井地區(qū)井壁穩(wěn)定技術(shù)研究[D];大慶石油學院;2003年

4 孫維國;方正地區(qū)井壁穩(wěn)定技術(shù)研究[D];大慶石油學院;2010年

5 張玉勝;考慮地層不連續(xù)特性的井壁穩(wěn)定研究[D];西南石油大學;2006年

6 劉文宇;基于深井技套井段井壁穩(wěn)定技術(shù)研究[D];大慶石油學院;2008年

7 劉洪軍;井壁穩(wěn)定機理模擬研究[D];中國石油大學（華東）;2013年

8 劉慶菊;深層井壁穩(wěn)定技術(shù)研究[D];大慶石油學院;2008年

9 孫克智;Algeria/ADRAR地區(qū)上部地層井壁穩(wěn)定技術(shù)[D];大慶石油學院;2008年

10 高佳佳;泥頁巖水平井井壁穩(wěn)定研究[D];中國石油大學(華東);2014年

，

本文編號：1401153