本文關(guān)鍵詞：利用巖屑檢測(cè)地層巖石力學(xué)參數(shù)的方法與實(shí)驗(yàn)研究

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【摘要】：油氣鉆井與開(kāi)發(fā)工程中,地層巖石的力學(xué)性質(zhì)是所必需的基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)。特別是在鉆井現(xiàn)場(chǎng)需進(jìn)行鉆頭合理選型和鉆井參數(shù)優(yōu)選,最重要的工作就是能夠及時(shí)且準(zhǔn)確地掌握鉆遇地層巖石的力學(xué)性質(zhì)。巖屑是人們能夠直接獲得的地層巖石的另一種形態(tài),巖屑本身就帶有所在地層巖石相應(yīng)的力學(xué)性質(zhì),通過(guò)檢測(cè)巖屑的力學(xué)性質(zhì)來(lái)反映其所在地層巖石的力學(xué)性質(zhì)是可行的,有其客觀的合理性和科學(xué)性。本文針對(duì)現(xiàn)有巖屑法的研究現(xiàn)狀,分析目前巖屑法的局限性,提出了群體巖屑實(shí)驗(yàn)法和單顆巖屑侵入硬度實(shí)驗(yàn)法。其中群體巖屑實(shí)驗(yàn)法以群體巖屑作為測(cè)試對(duì)象,通過(guò)獲取群體巖屑被壓縮時(shí)的應(yīng)力特性,建立群體巖屑?jí)嚎s應(yīng)力與巖石力學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系。單顆巖屑侵入硬度實(shí)驗(yàn)采用“入而不碎”的方法,利用一定形狀的壓頭侵入巖屑,獲取巖屑破碎前的侵入?yún)?shù)(侵入載荷和侵入深度),建立了與巖石力學(xué)參數(shù)的關(guān)系模型�；谏鲜鰞煞N方法并借助大量的實(shí)驗(yàn),建立了巖屑力學(xué)性質(zhì)與巖石力學(xué)參數(shù)的關(guān)系模型。同時(shí)對(duì)比分析兩種方法的特點(diǎn),找出各自的適用條件并給出了針對(duì)不同巖屑情況選擇合理實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法的推薦,以提高利用巖屑進(jìn)行地層巖石力學(xué)參數(shù)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。本文采用的巖屑法及建立的數(shù)學(xué)模型,不僅為鉆井現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取地層巖石力學(xué)參數(shù)提供手段和方法,還能指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)鉆頭選型和鉆井參數(shù)優(yōu)選,所獲取的數(shù)據(jù)還可望為鉆井井壁穩(wěn)定分析、后續(xù)固井施工、油藏開(kāi)采等提供參數(shù)和基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：巖屑 巖石 侵入硬度 鉆井 檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(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7-13
• 1.1 研究目的及意義7-8
• 1.2 巖石力學(xué)的研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 巖石力學(xué)在石油工程中的應(yīng)用及重要性9
• 1.4 國(guó)內(nèi)外巖石力學(xué)參數(shù)研究現(xiàn)狀9-11
• 1.5 論文的主要目的和內(nèi)容11-13
• 1.5.1 主要目的11-12
• 1.5.2 主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 第二章 巖石力學(xué)特性及力學(xué)參數(shù)研究13-28
• 2.1 影響巖石力學(xué)性質(zhì)的因素13-14
• 2.2 巖石的變形性質(zhì)14-16
• 2.2.1 巖石變形類型14-15
• 2.2.2 巖石的本構(gòu)方程15-16
• 2.3 巖石的強(qiáng)度性質(zhì)16
• 2.4 巖石的破壞及失效準(zhǔn)則16-21
• 2.4.1 巖石的破壞形式16-18
• 2.4.2 巖石的失效準(zhǔn)則18-21
• 2.5 石油工程中獲取地層巖石力學(xué)參數(shù)的方法21-28
• 2.5.1 單軸抗壓實(shí)驗(yàn)21-23
• 2.5.2 硬度與塑性系數(shù)實(shí)驗(yàn)23-24
• 2.5.3 縱、橫波時(shí)差測(cè)試24-25
• 2.5.4 巖石可鉆性測(cè)試25-27
• 2.5.5 石油工程中現(xiàn)有巖石力學(xué)性質(zhì)測(cè)試方法的局限性27-28
• 第三章 利用群體巖屑獲取地層巖石力學(xué)參數(shù)的方法28-46
• 3.1 現(xiàn)有利用巖屑測(cè)試地層巖石力學(xué)參數(shù)的方法及問(wèn)題28-29
• 3.2 群體巖屑實(shí)驗(yàn)測(cè)試法的思路與方案29-31
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c思路29-30
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法30-31
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容31
• 3.3 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與過(guò)程31-38
• 3.3.1 巖屑制備31-32
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與制造32-33
• 3.3.3 原巖樣基本參數(shù)33-35
• 3.3.4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程35-38
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與模型建立38-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 單粒巖屑侵入硬度實(shí)驗(yàn)研究46-83
• 4.1 巖石侵入硬度測(cè)試?yán)碚撆c常用方法46-50
• 4.1.1 壓頭侵入巖石的基本現(xiàn)象46-47
• 4.1.2 侵入硬度47-50
• 4.2 現(xiàn)有單粒巖屑測(cè)試方法的局限性50
• 4.3 單顆巖屑侵入硬度實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法與內(nèi)容50-53
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>50-51
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)方法51-52
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容52-53
• 4.4 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與過(guò)程53-62
• 4.4.1 巖塊與巖屑制備53-54
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與制造54-56
• 4.4.3 實(shí)驗(yàn)規(guī)劃56-59
• 4.4.4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程59-62
• 4.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果分析62-77
• 4.5.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理62-64
• 4.5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析64-77
• 4.6 巖屑侵入深度與巖石力學(xué)參數(shù)模型建立77-82
• 4.7 本章小結(jié)82-83
• 第五章 基于巖屑實(shí)驗(yàn)方法的探討與選擇83-85
• 5.1 巖屑實(shí)驗(yàn)方法的特點(diǎn)83-84
• 5.2 實(shí)驗(yàn)方法選擇84-85
• 第六章 總結(jié)85-87
• 6.1 主要研究成果85
• 6.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)85
• 6.3 存在的問(wèn)題以及下一步工作85-87
• 致謝87-88
• 參考文獻(xiàn)88-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果90

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