本文選題：深部巖石 + 強度　； 參考：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：深部巖石力學(xué)研究是指導(dǎo)油氣資源勘探與開發(fā)的基礎(chǔ)理論之一。實踐表明,全面掌握與認識某個區(qū)域構(gòu)造的深部地層巖石力學(xué)性質(zhì)需要一定的過程和周期,一般在完成數(shù)口井后,通過對鉆井、地質(zhì)錄井資料進行綜合分析,才能逐步認識,如何正確認識深部巖石力學(xué)性質(zhì)和縮短認識的過程是石油工程巖石力學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的主要問題之一。國內(nèi)外學(xué)者從巖石強度準則、巖石力學(xué)試驗等角度對巖石強度參數(shù)進行了研究,但這些研究主要針對淺層巖石,對于深部地層的研究較少。本文以砂巖,玄武巖以及花崗巖作為研究對象,從巖石力學(xué)試驗數(shù)據(jù)以及相關(guān)資料分析了深部地層高壓條件下各類巖石強度準則的適應(yīng)性。分別從理論分析、試驗評價展開研究,對少巖樣獲取巖石強度參數(shù)的試驗方法進行了研究,形成了適用于深部巖石強度參數(shù)獲取的試驗方法,以及適用于深部巖石的強度準則。論文主要研究內(nèi)容如下:(1)調(diào)研現(xiàn)有各類巖石強度準則以及已有相關(guān)試驗數(shù)據(jù),分析深部地層巖石不同于淺層巖石的地方,從理論上討論了各類準則對于研究深部巖石的適應(yīng)性。(2)基于需要巖石樣品的數(shù)量,將巖石力學(xué)試驗劃分為常規(guī)巖石力學(xué)試驗和少巖樣獲取巖石力學(xué)強度參數(shù)試驗兩類試驗,針對這些試驗得到的巖石抗壓強度、應(yīng)力應(yīng)變曲線特征、加載曲線特征以及巖石破壞方式進行逐一分析。試驗研究結(jié)果表明:多級加載試驗中高圍壓下的應(yīng)變硬化是造成巖石強度嚴重偏大的主要原因,其強度大小與增加圍壓時巖石的累積徑向應(yīng)變成正比。(3)選取露頭砂巖,玄武巖,花崗巖等不同類型巖石模擬井下條件進行力學(xué)與物性參數(shù)實驗。結(jié)果表明砂巖的應(yīng)變硬化程度最大,建立強度參數(shù)修正模型,利用Matlab軟件進行編程計算,并對比常規(guī)試驗數(shù)據(jù),修正模型能將砂巖這一類巖石的多級加載試驗結(jié)果的相對誤差控制在10%以內(nèi)。最終對比各類強度準則,其中線性的Mohr-Coulomb準則對于砂巖常規(guī)三軸壓縮試驗,玄武巖多級加載試驗和常規(guī)三軸試驗都適用,而對于砂巖多級加載試驗不適用;指數(shù)型的雙參數(shù)Bieniawski準則對于砂巖不管是修正前的多級加載試驗數(shù)據(jù)還是修正后的多級加載試驗數(shù)據(jù),都是比較適應(yīng)的,但是對于玄武巖這類較硬巖石的多級加載試驗,該準則不再適用。
[Abstract]:The study of deep rock mechanics is one of the basic theories guiding the exploration and development of oil and gas resources. The practice shows that it is necessary to master and understand the mechanical properties of deep formation rock in a certain area. Generally speaking, after several wells have been completed, the comprehensive analysis of drilling and geological logging data can gradually be realized. How to correctly understand the mechanical properties of deep rock and shorten the process of understanding is one of the main problems in petroleum engineering rock mechanics field. From the point of view of rock strength criterion and rock mechanics test, scholars at home and abroad have studied rock strength parameters, but these studies mainly focus on shallow rocks, but less on deep strata. In this paper, sandstone, basalt and granite are taken as research objects. The adaptability of various rock strength criteria under high pressure conditions in deep strata is analyzed from rock mechanics test data and related data. Based on the theoretical analysis and experimental evaluation, the test methods for obtaining rock strength parameters from less rock samples are studied, and the test methods suitable for the acquisition of deep rock strength parameters and the strength criteria suitable for deep rock are formed. The main contents of this paper are as follows: (1) to investigate the existing rock strength criteria and relevant experimental data, and to analyze where the deep strata rock is different from the shallow rock. Based on the quantity of rock samples, rock mechanics test is divided into two types: conventional rock mechanics test and rock mechanical strength parameter test with less rock samples, which are used to study the adaptability of various criteria to the study of deep rock. (2) based on the quantity of rock samples, the rock mechanics test is divided into two types: conventional rock mechanics test and rock mechanical strength parameter test. The characteristics of compressive strength, stress-strain curve, loading curve and failure mode of rock obtained from these tests are analyzed one by one. The experimental results show that the strain hardening under high confining pressure is the main cause of the serious overhang of rock strength in multistage loading test, and its strength is directly proportional to the cumulative radial strain of rock under increasing confining pressure.) outcrop sandstone and basalt are selected. Experiments on mechanical and physical parameters of different types of rock such as granite are carried out under simulated downhole conditions. The results show that the strain hardening degree of sandstone is the largest. The strength parameter correction model is established, and the program calculation is carried out by using Matlab software, and the conventional test data are compared. The modified model can control the relative error of the multistage loading test results of sandstone rock to less than 10%. The linear Mohr-Coulomb criterion is suitable for conventional triaxial compression test, basalt multistage loading test and conventional triaxial test, but not for sandstone multistage loading test. The exponential two-parameter Bieniawski criterion is suitable for sandstone multistage loading test data before modification and multistage loading test data after revision, but for hard rock such as basalt, multistage loading test, The guideline is no longer applicable.
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU45

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 高群耀,顧震隆;拉壓強度不同正交異性材料的強度準則[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1985年A7期

2 劉方龍;統(tǒng)一型三次強度準則及其耦合項系數(shù)的確定[J];航空學(xué)報;1987年09期

3 胡小榮;雙剪雙參數(shù)統(tǒng)一強度準則改進式及其應(yīng)用[J];煤炭學(xué)報;2005年01期

4 劉恩龍;沈珠江;;結(jié)構(gòu)性土的強度準則[J];巖土工程學(xué)報;2006年10期

5 張雪穎;阮懷寧;梁培新;胡愛宇;;基于粒子群算法的多剪強度準則研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報;2010年14期

6 邱士利;馮夏庭;張傳慶;黃書嶺;;均質(zhì)各向同性硬巖統(tǒng)一應(yīng)變能強度準則的建立及驗證[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2013年04期

7 于驍中,居襄;關(guān)于格利菲思強度準則的適用范圍和裂縫形狀對準則的影響[J];水利學(xué)報;1980年05期

8 張澤華;蓋秉政;;一個考慮剪應(yīng)力影響的拉斷強度準則[J];機械強度;1985年03期

9 胡鑄華;建議一個工程應(yīng)用的強度準則[J];長沙交通學(xué)院學(xué)報;1988年02期

10 李實;;各向異性彈性體的通用強度準則研究[J];強度與環(huán)境;1990年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 金立平;;應(yīng)變強度準則及其應(yīng)用[A];第二屆全國青年巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)研討會論文集[C];1993年

2 胡小榮;梁實;;巖石雙剪強度準則的新探討[A];全面建設(shè)小康社會：中國科技工作者的歷史責(zé)任——中國科協(xié)2003年學(xué)術(shù)年會論文集（上）[C];2003年

3 衛(wèi)振海;王夢恕;張頂立;;基于材料結(jié)構(gòu)概念的強度準則問題研究[A];第23屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅱ冊）[C];2014年

4 羅榮芳;周筑寶;;一種新的混凝土強度準則[A];疲勞與斷裂2000——第十屆全國疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會議論文集[C];2000年

5 戴國亮;龔維明;陳隆;;Hoek-Brown準則的多項式近似解法[A];第十二次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會會議論文摘要集[C];2012年

6 徐鎮(zhèn)凱;高飛;;基于多參數(shù)強度準則的砼結(jié)構(gòu)非線性應(yīng)力分析程序設(shè)計方法[A];第九屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅰ卷[C];2000年

7 陳昌富;朱劍鋒;周志軍;;H-B經(jīng)驗強度準則中參數(shù)m，，s改進取值方法[A];第二屆全國環(huán)境巖土工程與土工合成材料技術(shù)研討會論文集（二）[C];2008年

8 鄭穎人;高紅;馮夏庭;;材料強度理論的討論[A];第一屆全國巖土本構(gòu)理論研討會論文集[C];2008年

9 姚仰平;王乃東;;優(yōu)于g(θ)的變換應(yīng)力三維化方法[A];第一屆全國巖土本構(gòu)理論研討會論文集[C];2008年

10 王成虎;;基于Hoek-Brown強度準則的高應(yīng)力判據(jù)理論分析[A];中國地震學(xué)會第14次學(xué)術(shù)大會專題[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 徐婕;煤礦深部砂巖卸荷特性及巖爆預(yù)測方法研究[D];武漢大學(xué);2016年

2 李斌;高圍壓條件下巖石破壞特征及強度準則研究[D];武漢科技大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 胡凱;含鹽凍結(jié)粉質(zhì)砂土三軸抗壓強度試驗研究[D];蘭州大學(xué);2015年

2 王超林;滲透壓作用下茅口灰?guī)r力學(xué)特性研究[D];湖南科技大學(xué);2015年

3 劉力;深部巖石力學(xué)強度準則與參數(shù)確定方法研究[D];西南石油大學(xué);2017年

4 王雪;三剪統(tǒng)一強度準則在巖土工程中的應(yīng)用[D];南昌大學(xué);2011年

5 付義勝;常規(guī)三軸強度準則對試驗數(shù)據(jù)的擬合和評價[D];河南理工大學(xué);2012年

6 蔡朋;高應(yīng)力條件下巖石力學(xué)試驗及強度準則研究[D];長江科學(xué)院;2010年

7 吳黎輝;巖體經(jīng)驗強度準則研究[D];長安大學(xué);2004年

8 閆露;煤巖體的強度準則研究[D];重慶大學(xué);2014年

9 黃高峰;Hoek-Brown強度準則在巖體工程中的應(yīng)用研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2008年

10 彭國誠;Hoek-Brown強度準則中擾動系數(shù)研究[D];昆明理工大學(xué);2011年

本文編號：1943121