隨著油井產(chǎn)油時間增長,近井地帶油層由于機械雜質(zhì)運移、化學(xué)反應(yīng)生成物沉淀、礦物質(zhì)沉積等問題會造成油井堵塞,使得油井產(chǎn)量降低,甚至停產(chǎn),對高效開發(fā)油田不利。水力振蕩（水力脈沖）解堵技術(shù)可以在不破壞油層結(jié)構(gòu)、污染油質(zhì)的前提下,快速、有效解決油井封堵問題,在提高油井產(chǎn)量方面發(fā)揮著重要作用。并且該方法易于操作,成本較低,在油田開采作業(yè)已經(jīng)得到了一定應(yīng)用。水力振蕩解堵的實質(zhì)是通過下入井底的水力振蕩器實現(xiàn)的。其通過機械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定頻率的循環(huán)應(yīng)力作用于井壁,產(chǎn)生水力振蕩波,傳遞應(yīng)力,對周圍地層起到振動作用,剝落孔隙中的附著物。其當(dāng)應(yīng)力到達一定程度會使井壁附近巖石產(chǎn)生損傷,形成微裂隙,改善滲流性能。為了對該施工原理更進一步認(rèn)識,將該施工過程結(jié)合巖石力學(xué)理論進行分析,通過調(diào)研目前巖石類材料強度準(zhǔn)則及現(xiàn)有數(shù)值分析方法,采用國際通用有限元分析軟件ABAQUS,針對水力振蕩施工的特點:拉壓循壞載荷,選取ABAQUS軟件中包含的CDP模型進行水力振蕩施工的模擬。CDP模型適用于模擬存在圍壓情況下施加循環(huán)載荷的情況,根據(jù)水力振蕩施工情況,建立模型,設(shè)置裸眼完井施工和射孔完井施工的邊界條件和循環(huán)載荷進行模擬,通過控制... 

【文章來源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

巖石單軸壓縮實驗應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖

西安石油大學(xué)碩士學(xué)位論文18采油作業(yè)中流體、應(yīng)力的計算要求。（3）在實際情況中，采油作業(yè)會遇到較為復(fù)雜的地質(zhì)特點，比如同一區(qū)域底層構(gòu)成差異以及相互作用等問題，我們需要能夠基于地層的相互作用進行模擬。而該軟件就能夠?qū)崿F(xiàn)不同結(jié)構(gòu)的接觸模擬，能夠?qū)σ恍┏Ｒ姷牡貙蝇F(xiàn)象比如斷裂、擠壓等情況進行模擬。（4）采油作業(yè)還需要具備一定難度的數(shù)值分析與處理能力。因為實際情況一般會有邊界問題、載荷變化等，ABAQUS強大的計算與數(shù)值分析能力足夠處理這些問題，該軟件中的單元既能夠重生，還可以設(shè)置無限元分析法，這些都完全適用于采油作業(yè)的地層問題。（5）此外，還需要分析地層的初始應(yīng)力情況。ABAQUS中自帶的分析步，可靈活地、準(zhǔn)確地建立地層初始應(yīng)力狀態(tài)。3.2ABAQUS有限元模擬軟件中包含的巖石力學(xué)模型3.2.1彈性模型當(dāng)巖體剛進行相互作業(yè)時，此時處于線彈性變形階段。ABAQUS中恰好有該模型。而且該模型只與彈性模量E及泊松比v有關(guān)，其完全符合廣義胡可定律�？梢苑譃槿N:各向同性、正交各向異性、各向異性彈性模型3.2.2塑性模型如圖所示，ABAQUS中包含多種塑性模型，此處重點介紹Mohr-Coulomb（莫爾庫倫）,及混凝土損傷模型。圖3-1ABAQUS有限元分析軟件中所包含的塑性模型3.2.2.1莫爾庫倫準(zhǔn)則

第三章有限元分析軟件及其包含的巖石力學(xué)模型19圖3-2莫爾庫倫應(yīng)力圓（1）屈服面Mohr-Coulomb模型的屈服面函數(shù):F=tan=0（3-1）式中：Φ-摩擦角，指的是p-q應(yīng)力面上Mohr-Coulomb屈服面的傾斜面，即0°≤Φ≤90°C一粘聚力。=1√3cossin（+3）+13cos（+3）tan（3-2）式中：θ-極偏角，°下圖可見子午面上的Mohr-Coulomb屈服面和π面的形狀。也能通過比對看出Drucker-Prager,Tresca,Mises三者屈服面存在的關(guān)系。圖3-3Mohr-Coulomb中的塑性屈服面（2）塑性勢面

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3266688