本文關(guān)鍵詞：泥頁(yè)巖地層井壁穩(wěn)定性研究及軟件編制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：井壁穩(wěn)定性問(wèn)題一直是油氣開(kāi)采中遇到的并需急切解決的問(wèn)題,世界上幾乎所有的油氣田都不同程度的存在井壁失穩(wěn)問(wèn)題,我國(guó)各大油田中也普遍存在井壁失穩(wěn)的情況。泥頁(yè)巖地層在石油的勘探和開(kāi)發(fā)中很容易發(fā)生井壁失穩(wěn)現(xiàn)象,常見(jiàn)的現(xiàn)象有泥頁(yè)巖井壁的坍塌剝落、塑性泥頁(yè)巖的縮徑以及井下卡鉆等。本文主要研究?jī)?nèi)容及相應(yīng)結(jié)論如下:(1)對(duì)上覆巖層壓力、地應(yīng)力和地層孔隙壓力的計(jì)算方面進(jìn)行了深入的研究,深化了井壁穩(wěn)定力學(xué)研究,得到了井周應(yīng)力分布規(guī)律及計(jì)算井周應(yīng)力的方法;(2)對(duì)比分析了幾種巖石強(qiáng)度準(zhǔn)則,發(fā)現(xiàn)它們都存在一定的局限性——對(duì)中間主應(yīng)力對(duì)巖石強(qiáng)度的影響認(rèn)識(shí)不足,而雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論充分考慮了中間主應(yīng)力對(duì)巖石強(qiáng)度的影響。因此本文使用該理論對(duì)泥頁(yè)巖地層井壁穩(wěn)定性進(jìn)行研究并且得到了更為準(zhǔn)確且符合實(shí)際的結(jié)果;(3)通過(guò)室內(nèi)巖心的三軸應(yīng)力實(shí)驗(yàn),確定了泥頁(yè)巖含水量和巖石力學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系,并分析了含水量對(duì)巖石力學(xué)的影響規(guī)律:泥頁(yè)巖水化后其強(qiáng)度和彈性模量均降低,泊松比增大,而隨著含水量的增大,巖石的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角不斷減小;(4)通過(guò)對(duì)安全鉆井液密度窗口的敏感性分析發(fā)現(xiàn):安全鉆井液密度窗口對(duì)泊松比、內(nèi)摩擦角較為敏感,而過(guò)去通常將這兩個(gè)參數(shù)作為常數(shù)來(lái)處理,本文研究中并未將這兩個(gè)參數(shù)當(dāng)作常數(shù),因此大大降低了安全鉆井液密度窗口的誤差,而使得到的結(jié)果更準(zhǔn)確。(5)基于以上幾個(gè)方面的研究,開(kāi)發(fā)了預(yù)測(cè)泥頁(yè)巖地層安全鉆井液密度窗口的軟件,運(yùn)行軟件后得到的結(jié)果與實(shí)際鉆井中選用的鉆井液密度相吻合,因此該軟件對(duì)鉆井工程具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：泥頁(yè)巖 強(qiáng)度準(zhǔn)則 井壁穩(wěn)定 巖石力學(xué)參數(shù) 測(cè)井資料
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE21
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-14
• 1.1 研究的目的和意義7-8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-12
• 1.2.1 井壁穩(wěn)定力學(xué)研究8-9
• 1.2.2 井壁穩(wěn)定化學(xué)研究9-10
• 1.2.3 井壁穩(wěn)定力化耦合研究10-12
• 1.3 井壁穩(wěn)定研究遇到的問(wèn)題和發(fā)展方向12
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)12-14
• 1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)13-14
• 第二章 井壁穩(wěn)定性研究的基礎(chǔ)工作14-31
• 2.1 地應(yīng)力計(jì)算14-18
• 2.1.1 上覆巖層壓力計(jì)算15-16
• 2.1.2 水平地應(yīng)力的確定16-17
• 2.1.3 考慮構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)的地應(yīng)力計(jì)算17-18
• 2.2 地層孔隙壓力18-23
• 2.2.1 產(chǎn)生異常壓力的原因18
• 2.2.2 地層孔隙壓力計(jì)算方法18-23
• 2.3 井壁力學(xué)模型23-31
• 2.3.1 直井井壁應(yīng)力模型24-27
• 2.3.2 斜井井壁應(yīng)力模型27-29
• 2.3.3 井壁有效主應(yīng)力計(jì)算29-31
• 第三章 基于雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論的泥頁(yè)巖井壁穩(wěn)定分析31-43
• 3.1 巖石力學(xué)中常用強(qiáng)度準(zhǔn)則31-34
• 3.1.1 Mohr-Coulomb準(zhǔn)則31-33
• 3.1.2 Drucker-Prager準(zhǔn)則33
• 3.1.3 Griffith強(qiáng)度準(zhǔn)則33-34
• 3.2 雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論34-38
• 3.2.1 雙剪應(yīng)力單元體35-36
• 3.2.2 雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論表達(dá)式36-38
• 3.3 雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論在井壁穩(wěn)定中的應(yīng)用38-42
• 3.3.1 井壁坍塌壓力38
• 3.3.2 垂直井井壁坍塌壓力統(tǒng)一解表達(dá)式38-40
• 3.3.3 井壁坍塌壓力計(jì)算實(shí)例40-42
• 3.4 拉伸破壞準(zhǔn)則42
• 3.5 安全鉆井液密度窗口42-43
• 第四章 巖石力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)研究43-59
• 4.1 測(cè)井資料處理43-46
• 4.1.1 測(cè)井資料的平滑處理43-44
• 4.1.2 測(cè)井曲線的環(huán)境校正44-46
• 4.2 孔隙度和有效應(yīng)力系數(shù)的計(jì)算46-47
• 4.2.1 孔隙度的計(jì)算46-47
• 4.2.2 有效應(yīng)力系數(shù)計(jì)算47
• 4.3 井壁圍巖吸水規(guī)律47-48
• 4.4 實(shí)驗(yàn)分析巖石力學(xué)參數(shù)48-55
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備48-49
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)步驟49-50
• 4.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析50-55
• 4.5 敏感性分析55-59
• 第五章 軟件開(kāi)發(fā)和應(yīng)用實(shí)例59-66
• 5.1 軟件的開(kāi)發(fā)59-62
• 5.1.1 編制應(yīng)用軟件的意義59
• 5.1.2 軟件具有的功能59-60
• 5.1.3 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境60
• 5.1.4 軟件運(yùn)行界面60-61
• 5.1.5 程序運(yùn)行框圖61-62
• 5.2 應(yīng)用實(shí)例62-66
• 第六章 結(jié)論及建議66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文、專利、獲獎(jiǎng)71-72

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  本文關(guān)鍵詞：泥頁(yè)巖地層井壁穩(wěn)定性研究及軟件編制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：431690