由于弱固結砂巖與疏松砂巖之間力學性質的差異,弱固結砂巖儲層與疏松砂巖儲層的出砂特征有很大區(qū)別,目前對弱固結砂巖儲層的出砂特征的研究還很少,不能對現(xiàn)場生產(chǎn)提供指導。影響弱固結砂巖儲層出砂特征的關鍵因素就是弱固結砂巖儲層中剪切帶的形態(tài)。本文就弱固結砂巖儲層的剪切帶形成問題,開展了相關的室內試驗研究,獲取了變形參數(shù)和強度參數(shù),選擇了適合弱固結砂巖的力學本構關系;以此基礎上結合應變局部化理論和滲流力學建立了模擬弱固結砂巖儲層剪切帶形成模型,并利用ABAQUS二次開發(fā)接口編寫了相關的流固耦合單元,用以進行弱固結砂巖儲層剪切帶的數(shù)值模擬計算。在上述基礎上,本文建立了 H油田的弱固結砂巖儲層裸眼垂直井井眼周圍剪切帶形成的有限元模型,開展了地層巖石的殘余強度、軟化模量、水平地應力差值和生產(chǎn)壓差對剪切帶的影響分析。分析結果表明,隨著巖石殘余強度的升高、軟化模量的降低、水平地應力之間差值降低、生產(chǎn)壓差的減小,在水平最小地應力方位剪切帶的數(shù)量上升,剪切帶控制的深度增大,更有可能發(fā)生塊狀出砂;反之則易于發(fā)生顆粒狀的出砂。本文的分析結果能為弱固結砂巖儲層的完井防砂設計提供一定的參考。 

【文章來源】：中國石油大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

_2井筒周圍所呈現(xiàn)的分帶性llqFig.IJ20111鰭扣，儀.ndth〔wellll眠lln

．３?Ａ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓａｎｄ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ．?Ｔｈｅ?ｙｉｅｌｄ?ｓａｎｄ?ｉｓ?ｅｘｐｂｌａｃｋ［２６１??ｅｎｋｏ和Ｇａｔｅｓ等人［２７＿２９］利用了數(shù)值模擬手段研究了稠油冷采砂規(guī)律，他們假定一復某一單元內的應力狀態(tài)達到臨界値時就發(fā)生破壞并移除該單元，由此建立了稠油冷采過程中的蚯并碁于這－模型計算了稠油冷采過程中的出砂瀵變化規(guī)律及ｉａｎ?Ｗａｎｇ和Ｍｕｋｕｌ?Ｍ．?Ｓｈａｒｍａ［３Ｑ＿３２］將儲層地質力學模型與多相弱固結砂巖儲層出砂預測，并以摩爾－庫倫軟化／硬化準則為則作為出砂判斷準則。＾旦滿足出砂準則，就判斷儲層進入不混合微可壓縮流體與Ｉ地質力學模型結合，由此計算相對滲，這兩者的大小影響著砂審粘聚力和殘余裁度。??ｅｒｓｔｅｉｎＡ，Ｔｒｏｎｖｏｌｌ?Ｊ等人［３３］在進行纖隊Ｉ吉砂．巖的出：砂規(guī)律時發(fā)出現(xiàn)的并非面狀的破壞區(qū)（或者說塑性區(qū)）而是出現(xiàn)了類似些剪切帶原有的顆粒被最先沖刷至孔道中，這與疏松砂巖的

?：ｃ?：ｃ??圖１．３出砂過程示意圖，屈服砂粒用黑色表示［２６］??Ｆｉｇ．１．３?Ａ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓａｎｄ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ．?Ｔｈｅ?ｙｉｅｌｄ?ｓａｎｄ?ｉｓ?ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ?ｉｎ??ｂｌａｃｋ［２６１??Ｉｓｔｃｈｅｎｋｏ和Ｇａｔｅｓ等人［２７＿２９］利用了數(shù)值模擬手段研究了稠油冷采（ＣＨＯＰＳ）??過程的出砂規(guī)律，他們假定一復某一單元內的應力狀態(tài)達到臨界値時整個單元代??表的巖石就發(fā)生破壞并移除該單元，由此建立了稠油冷采過程中的蚯蚓洞擴展延??伸模型，并碁于這－模型計算了稠油冷采過程中的出砂瀵變化規(guī)律及出砂速率。??Ｈａｏｔｉａｎ?Ｗａｎｇ和Ｍｕｋｕｌ?Ｍ．?Ｓｈａｒｍａ［３Ｑ＿３２］將儲層地質力學模型與多相流親合相結??合建立了弱固結砂巖儲層出砂預測，并以摩爾－庫倫軟化／硬化準則為基礎的拉伸剪??切破壞準則作為出砂判斷準則。＾旦滿足出砂準則，就判斷儲層進入沖蝕階段。??假設兩種不混合微可壓縮流體與Ｉ地質力學模型結合，由此計算相對滲透率以及毛??管力大小，這兩者的大小影響著砂審粘聚力和殘余裁度。??ＳｋｊａｅｒｓｔｅｉｎＡ

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：2898117