本文關鍵詞： 原地應力 聲發(fā)射實驗 井壁穩(wěn)定性　出處：《西安石油大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著油氣田開發(fā)難度的不斷加大,地應力場的研究顯得愈加重要,例如鉆井過程中經(jīng)常由于對地應力場的了解不夠深入,而發(fā)生井壁坍塌事故,造成巨大的經(jīng)濟損失。本文在有限元差分理論的基礎上,利用聲發(fā)射實驗獲取延長氣田X區(qū)塊地應力值,借助Abaqus有限元分析軟件,對該區(qū)塊原始地應力場及開鉆后井眼附近地應力場分布規(guī)律進行了模擬,通過模擬獲取不同鉆井液密度情況下井眼附近地應力場分布情況,根據(jù)MC剪切破壞準則及井眼周向應力分布情況判斷井壁穩(wěn)定性,從而得出合理的鉆井液安全密度窗口。在研究過程中,通過將有限元模擬結果與室內(nèi)實驗結果進行對比發(fā)現(xiàn),在只考慮重力作用情況下,垂直地應力值與實驗值基本吻合而水平方向應力值與實驗值差別比較大,分析原因為構造應力等其他影響因素而引起的異常,因此利用數(shù)值擬合方法將數(shù)據(jù)進行處理,再次進行地應力場平衡模擬,獲取模擬結果與實驗結果相匹配,誤差范圍可以控制到6%之內(nèi)。
[Abstract]:With the increasing difficulty of oil and gas field development, the study of in-situ stress field becomes more and more important. For example, during drilling process, well wall collapse often occurs due to the lack of deep understanding of in-situ stress field. On the basis of finite element difference theory, acoustic emission experiments are used to obtain the in-situ stress values of the X block of the gas field, and the finite element analysis software Abaqus is used. The distribution law of the original stress field and the in-situ stress field near the borehole after drilling is simulated, and the distribution of the in-situ stress field near the borehole under different drilling fluid density is obtained by simulation. According to MC shear failure criterion and borehole circumferential stress distribution, the stability of borehole lining is judged, and a reasonable safe density window of drilling fluid is obtained. In the course of the study, the finite element simulation results are compared with the experimental results in laboratory. When gravity is considered only, the vertical stress value is basically consistent with the experimental value, but the horizontal stress value is quite different from the experimental value. The anomalies caused by other factors such as tectonic stress are analyzed. Therefore, the numerical fitting method is used to process the data and to simulate the geostress field again. The simulation results are matched with the experimental results, and the error range can be controlled to less than 6%.
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE21

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本文編號：1548758