本文關(guān)鍵詞：鉆井地質(zhì)力學(xué)模型關(guān)鍵參數(shù)計算和應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鉆井地質(zhì)力學(xué)模型的建立和應(yīng)用是近年來鉆井工程領(lǐng)域內(nèi)的一個熱點研究問題,是解決鉆井過程中井壁穩(wěn)定、事故預(yù)警及風險預(yù)測的重要手段,也是在諸如頁巖氣、煤層氣等非常規(guī)油氣資源水力壓裂作業(yè)的有力依據(jù),如何應(yīng)用具體作業(yè)區(qū)塊的鉆井、測井、錄井及巖石力學(xué)實驗等信息,建立合理的地質(zhì)力學(xué)模型已經(jīng)成為科學(xué)化鉆井急需解決的問題之一。地質(zhì)力學(xué)模型建立的合理與否,關(guān)鍵在于模型參數(shù)計算的準確性,本文提出鉆井地質(zhì)力學(xué)模型關(guān)鍵參數(shù)計算和應(yīng)用研究,目的是為地質(zhì)力學(xué)模型關(guān)鍵參數(shù)計算探索一種可行的計算方法。論文首先分析了常規(guī)地質(zhì)模型與地質(zhì)力學(xué)模型之間的區(qū)別和聯(lián)系,確定了地質(zhì)力學(xué)模型建立過程中特定參數(shù)的信息來源。其次,針對測井數(shù)據(jù)中橫波缺失問題擬合出了不同地層巖性、多參數(shù)影響下橫波數(shù)據(jù)的預(yù)測公式。然后,基于有限元軟件進行了巖石三軸應(yīng)力分析和模擬,得到了巖石在任意圍壓下應(yīng)力-應(yīng)變的擬合關(guān)系。通過與實驗數(shù)據(jù)對比分析,驗證了公式在誤差允許范圍內(nèi)數(shù)據(jù)的一致性,解決了地質(zhì)力學(xué)建模過程中,巖石三軸實驗測試數(shù)據(jù)的不足問題。最后,在關(guān)鍵參數(shù)計算的基礎(chǔ)上,提出了建立地質(zhì)力學(xué)模型的思路、方法、流程,并結(jié)合特定的研究區(qū)塊建立了地質(zhì)力學(xué)模型,完成了沿井眼軌跡力學(xué)參數(shù)剖面的抽取。論文的創(chuàng)新之處在于提出了一種地質(zhì)與工程相結(jié)合的地質(zhì)力學(xué)模型建立方法,并著重研究了模型建立過程中關(guān)鍵參數(shù)的計算、橫波數(shù)據(jù)補償公式的擬合、巖石三軸試驗的模擬,以及沿井眼軌跡力學(xué)參數(shù)的抽取等關(guān)鍵問題。通過本文的研究,為地質(zhì)力學(xué)模型建立及其關(guān)鍵參數(shù)計算探索了一種切實可行的方法,這對于降低鉆井過程中井壁失穩(wěn)、坍塌卡鉆等作業(yè)風險,優(yōu)化水力壓裂作業(yè)的施工方案,提高鉆井和壓裂作業(yè)的科學(xué)化水平都具有一定的推動作用。
【關(guān)鍵詞】：地質(zhì)力學(xué)模型 橫波預(yù)測 三軸試驗 巖石力學(xué)剖面
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE21
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 本文研究目的和意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析9-11
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 主要研究內(nèi)容11-12
• 1.4 本文的創(chuàng)新點12-13
• 第二章 鉆井地質(zhì)力學(xué)模型的概念及特點13-18
• 2.1 鉆井地質(zhì)力學(xué)模型的定義13-14
• 2.2 鉆井地質(zhì)力學(xué)模型的特點14-15
• 2.2.1 常規(guī)地質(zhì)模型14-15
• 2.2.2 地質(zhì)力學(xué)模型15
• 2.2.3 常規(guī)地質(zhì)模型與MEM區(qū)別和聯(lián)系15
• 2.3 地質(zhì)力學(xué)模型的主要內(nèi)容15-17
• 2.4 地質(zhì)力學(xué)模型的信息來源17-18
• 第三章 鉆井地質(zhì)力學(xué)模型關(guān)鍵參數(shù)計算18-62
• 3.1 井壁圍巖地應(yīng)力分析及計算方法18-40
• 3.1.1 井壁周圍地應(yīng)力的影響因素分析18
• 3.1.2 井壁周圍斷層應(yīng)力關(guān)系分析18-24
• 3.1.3 井壁周圍地應(yīng)力的測量方法24-28
• 3.1.4 直井井壁圍巖應(yīng)力狀態(tài)分析及計算28-30
• 3.1.5 斜井井壁圍巖應(yīng)力狀態(tài)分析及計算30-35
• 3.1.6 井筒周圍應(yīng)力分布狀況有限元分析35-40
• 3.1.7 基于地球物理測井的應(yīng)力計算40
• 3.2 橫波信息缺失及補償問題分析和計算40-47
• 3.2.1 橫波缺失及補償分析40-42
• 3.2.2 橫波信息的補償計算42-46
• 3.2.3 數(shù)據(jù)擬合的對比分析46-47
• 3.3 井壁巖石力學(xué)參數(shù)計算47-54
• 3.3.1 砂巖地層巖石力學(xué)參數(shù)計算47-50
• 3.3.2 頁巖地層巖石力學(xué)參數(shù)計算50-52
• 3.3.3 碳酸鹽層巖石力學(xué)參數(shù)計算52-54
• 3.4 地層坍塌壓力計算54-59
• 3.4.1 直井井壁坍塌壓力分析計算55-56
• 3.4.2 斜井井壁坍塌壓力分析計算56-58
• 3.4.3 測井資料預(yù)測地層坍塌壓力58-59
• 3.5 地層破裂壓力計算59-62
• 3.5.1 直井井壁破裂壓力分析計算59
• 3.5.2 斜井井壁破裂壓力分析計算59-60
• 3.5.3 測井資料預(yù)測地層破裂壓力60-62
• 第四章 巖石三軸試驗及力學(xué)參數(shù)分析62-75
• 4.1 基于有限元分析的巖石三軸試驗?zāi)M62-70
• 4.1.1 應(yīng)力-應(yīng)變各階段曲線分析62-64
• 4.1.2 模擬主要內(nèi)容及步驟64-68
• 4.1.3 巖石任意圍壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線擬合68-70
• 4.2 XX井巖石力學(xué)實驗分析及結(jié)果70-75
• 4.2.1 XX井巖樣加工情況71
• 4.2.2 巖樣應(yīng)力應(yīng)變測試分析71-72
• 4.2.3 巖石聲發(fā)射實驗分析72-73
• 4.2.4 地應(yīng)力大小測試結(jié)果73-74
• 4.2.5 巖石力學(xué)參數(shù)測試結(jié)果74-75
• 第五章 地質(zhì)力學(xué)模型的建立75-85
• 5.1 模型建立思路75
• 5.2 模型建立方法75-79
• 5.2.1 變差函數(shù)基本概念75-76
• 5.2.2 基于變差函數(shù)計算方法76-77
• 5.2.3 變差函數(shù)計算流程77-78
• 5.2.4 變差函數(shù)參數(shù)計算結(jié)果78-79
• 5.3 地質(zhì)力學(xué)模型力學(xué)參數(shù)計算79-82
• 5.3.1 XX井巖石力學(xué)關(guān)鍵參數(shù)計算80-81
• 5.3.2 XX井三壓力剖面參數(shù)計算81-82
• 5.3.3 XX井水平地應(yīng)力計算82
• 5.4 地質(zhì)力學(xué)模型建立流程82-85
• 5.4.1 數(shù)據(jù)整理與輸入82-83
• 5.4.2 建立構(gòu)造模型83
• 5.4.3 建立力學(xué)屬性模型83-85
• 第六章 XX區(qū)塊MEM建立及力學(xué)參數(shù)剖面抽取85-92
• 6.1 XX區(qū)塊地質(zhì)構(gòu)造特征分析85-86
• 6.2 XX區(qū)塊地質(zhì)力學(xué)模型的建立86-88
• 6.3 XX區(qū)塊Y井壓力剖面抽取結(jié)果對比分析88-92
• 6.3.1 孔隙壓力剖面抽取結(jié)果對比分析90
• 6.3.2 坍塌壓力剖面抽取結(jié)果對比分析90
• 6.3.3 破裂壓力剖面抽取結(jié)果對比分析90-92
• 第七章 結(jié)論及建議92-93
• 7.1 結(jié)論92
• 7.2 建議92-93
• 致謝93-94
• 參考文獻94-97
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文97-98

【相似文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：鉆井地質(zhì)力學(xué)模型關(guān)鍵參數(shù)計算和應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：320451