發(fā)布時間：2020-06-12 14:44

【摘要】：針對四川龍馬溪組頁巖井壁易坍塌問題,本文在調(diào)研國外有關(guān)頁巖地層雙孔雙滲彈性模型和雙孔雙滲化學(xué)彈性模型,以及國內(nèi)對四川龍馬溪組頁巖地層物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、坍塌壓力、坍塌周期的研究成果基礎(chǔ)上,運用TTD-WSS軟件對影響坍塌周期的多孔彈性性質(zhì)(Biot有效應(yīng)力系數(shù)、鉆井液粘度、地層的基質(zhì)滲透率、不排水泊松比)、地層與鉆井液的化學(xué)性質(zhì)(鉆井液活度、地層流體活度、膜效率、地層溫度)和裂縫性地層性質(zhì)(裂縫壓縮率、裂縫滲透率、裂縫體積分數(shù)、裂縫性地層的整體壓縮率、竄流系數(shù))進行定量分析。結(jié)合四川YS108H19-1水平井的現(xiàn)場鉆井情況,得出:采用水基鉆井液時,四川龍馬溪組頁巖井壁的坍塌周期在10-20天之間,而鉆井周期一般為15天左右,鉆井期間有可能發(fā)生坍塌;采用油基鉆井液時,四川龍馬溪組頁巖井壁的坍塌周期在30天以上,有可能達到60天,鉆井期間不會發(fā)生坍塌。因此,建議采用油基鉆井液。
【圖文】：

中國石油大學(xué)（北京）碩士專業(yè)學(xué)位論文基鉆井液和油基鉆井液時，不同時刻（覆蓋整個鉆井周期）的頁巖井壁坍塌壓力確定坍塌周期。圖 1.1 表示本文研究的技術(shù)路線圖。

2.1 建立隨時間變化的雙孔雙滲彈性模型宏觀上，該系統(tǒng)包含兩個獨立、重疊的飽和流體多孔介質(zhì)：一個代表原生孔隙介質(zhì)（基質(zhì)），，其它代表次生孔隙介質(zhì)（裂縫），如圖2.1所示。假定每種介質(zhì)都具有自己的滲流力學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，如彈性模量、Biot有效應(yīng)力系數(shù)和流體流動性。這兩種相互連通，并交換大量流體。描述雙孔系統(tǒng)時，引入表征單元體（REV）的概念。選擇這些尺寸的REV，可以充分描述巖石基質(zhì)以及嵌入式裂縫分布。假定任何REV都有兩個獨立的連續(xù)體，每個都有自己的壓力場。Morland[44]描述了每個區(qū)域的獨立本構(gòu)關(guān)系與控制方程：“鑒于各組成部分應(yīng)盡可能保留其自身的特點，假設(shè)每個組成部分的有效應(yīng)力與有效變形的關(guān)系是連續(xù)體自己的本構(gòu)關(guān)系（假定已知）”。由此，可以寫出飽和流體天然裂縫性巖層的控制方程。圖2.1 雙重孔隙概念圖Fig.2.1 Dual-porosity concept2.1.1 雙孔雙滲彈性模型的控制方程（1）本構(gòu)方程
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TE21

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