【摘要】：塔里木克深區(qū)塊儲(chǔ)層埋藏深,高溫高應(yīng)力和高孔隙壓力,同時(shí)發(fā)育有不同程度的充填裂縫,這些因素導(dǎo)致巖石的變形破裂機(jī)制復(fù)雜,井筒漏失或起裂壓力確定難度大,引起鉆井過(guò)程中鉆井液漏失或壓裂過(guò)程中井口壓力高,施工困難,嚴(yán)重制約了安全高效鉆完井。由于特殊的工程地質(zhì)條件,關(guān)于超深含充填型裂縫砂巖儲(chǔ)層破裂機(jī)制的研究較少,本論文系統(tǒng)地研究了高溫高壓條件下超深裂縫性致密砂巖變形破壞特征,分析巖石破裂機(jī)制及主控因素,建立高溫高壓下裂縫性砂巖的破壞準(zhǔn)則,基于此,建立考慮地層特性的井筒起裂壓力預(yù)測(cè)模型,并開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證。具體研究?jī)?nèi)容包括:(1)天然裂縫性砂巖高溫高壓試驗(yàn)研究使用高溫高壓巖石流變儀RTR-1500,系統(tǒng)地開(kāi)展了高溫高壓條件下裂縫性砂巖的三軸壓縮實(shí)驗(yàn),分析了裂縫傾角、溫度、圍壓等因素對(duì)裂縫性砂巖的力學(xué)參數(shù)和變形破壞模式的影響,發(fā)現(xiàn)在高溫高壓下裂縫性砂巖沿著裂縫面發(fā)生剪切破壞,同時(shí)表現(xiàn)出明顯的塑性特征。(2)裂縫性砂巖變形破壞準(zhǔn)則研究借助實(shí)驗(yàn),分析了裂縫性砂巖的黏聚力和內(nèi)摩擦角在高溫高壓條件下的變化規(guī)律,建立了適合克深區(qū)塊超深儲(chǔ)層的黏聚力與內(nèi)摩擦角的經(jīng)驗(yàn)公式�；诖�,得到裂縫性砂巖儲(chǔ)層修正的莫爾-庫(kù)倫準(zhǔn)則。(3)超深裂縫性地層水力裂縫起裂壓力研究根據(jù)裂縫性地層水力裂縫起裂方式和起裂壓力計(jì)算的模型,考慮裂縫膠結(jié)弱面的黏聚力和內(nèi)摩擦系數(shù),結(jié)合溫度影響下的破壞準(zhǔn)則,給出了超深裂縫性砂巖儲(chǔ)層的壓裂起裂判別方法,并開(kāi)展了起裂壓力計(jì)算的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TE21
【圖文】：

中國(guó)石油大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文2.1.2 試驗(yàn)設(shè)備和方法本文所有的試驗(yàn)都使用巖石地應(yīng)力綜合測(cè)試系統(tǒng) RTR 1500 高溫高壓巖石三軸實(shí)驗(yàn)儀（見(jiàn)圖 2.1），該套裝置可以實(shí)現(xiàn)以下多種功能：加載軸向應(yīng)力、加載側(cè)向應(yīng)力（圍壓）、測(cè)量軸向變形和徑向變形、測(cè)量超聲波（橫向和縱向）速度和聲發(fā)射、測(cè)量徑向速度各向異性、測(cè)量差應(yīng)變等。該設(shè)備和系統(tǒng)符合國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì) ISRM 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó) ASTM 標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量的參數(shù)主要有：抗壓（單軸或三軸）強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、彈性模量、體積模量、軸向應(yīng)變、徑向應(yīng)變、體積應(yīng)變、泊松比、滲透率、超聲波（P 波和 S波）波速等。

的抗壓強(qiáng)度、泊松比和彈性模量，進(jìn)一步計(jì)算可驗(yàn)，需要保持巖樣始終處于所設(shè)溫度條件下。在，封閉圍壓室，注入硅油，開(kāi)啟溫度控制器，對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)圍壓筒、圍壓油的持續(xù)加熱，從而使巖石。案和制備組的致密型砂巖普遍發(fā)育著天然裂縫，裂縫內(nèi)充面在巖石力學(xué)上表現(xiàn)為弱面結(jié)構(gòu)，而裂縫性砂巖面的影響。

中國(guó)石油大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文本文試驗(yàn)主要研究裂縫充填型砂巖的天然裂縫面對(duì)砂巖的強(qiáng)度等力學(xué)特征的規(guī)律。巖樣取自塔里木盆地庫(kù)車(chē)山前 K 井巴什基奇克組砂巖段（見(jiàn)圖 2.2）深度 6 614.51～6 821.24 m。按照國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì) ISRM 試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，將全尺樣制作成 Φ 25 mm×50 mm 的標(biāo)準(zhǔn)試樣（見(jiàn)圖 2.3），同時(shí)確保端面平行且度在 0.1 mm 以內(nèi)，端面垂直于樣品的中心軸 0.5° 以內(nèi)，長(zhǎng)度與直徑（L

本文編號(hào)：2776644