岩土力学
巖土力學
암토역학
ROCK AND SOIL MECHANICS
2011年
5期
1546-1552
,共7页
常德玉%李根生%沈忠厚%黄中伟%田守嶒%史怀忠%宋先知
常德玉%李根生%瀋忠厚%黃中偉%田守嶒%史懷忠%宋先知
상덕옥%리근생%침충후%황중위%전수증%사부충%송선지
井底压差%地应力%孔隙压力%流-固耦合%应力场%破岩机制
井底壓差%地應力%孔隙壓力%流-固耦閤%應力場%破巖機製
정저압차%지응력%공극압력%류-고우합%응력장%파암궤제
井底压差和三向地应力是钻井过程中影响井底岩石应力分布的主要因素,从而影响钻井机械钻速.主要针对欠平衡、平衡、过平衡和气体钻井4种钻井条件下三向地应力对井底应力分布进行定量研究.在井底岩石力学分析的基础上,建立了考虑正断层模型下的三向地应力、液柱压力和孔隙压力因素时的井底岩石流-固耦合模型,采用数值计算方法进行求解.结果表明,三向地应力差相同时,井底面岩石最大主应力与井底压差无关,井底面岩石最小主应力随井底压差增大而增大;不同钻井条件下井底面最小主应力与水平最小地应力无关,且随水平最大地应力增大而减小;不同钻井条件下井底面最大主应力与水平最大地应力无关,当井底压差存在时,其随水平最小主应力增加而减小后逐渐趋于稳定;当气体钻井时,其与水平最小主应力也无关.针对走滑断层和逆断层模型时的井底应力场尚需进一步研究.不同井底压差和三向地应力时井底岩石应力分布的定量化研究为实际钻井条件下钻头破岩机制研究和快速高效破岩提供理论基础.
井底壓差和三嚮地應力是鑽井過程中影響井底巖石應力分佈的主要因素,從而影響鑽井機械鑽速.主要針對欠平衡、平衡、過平衡和氣體鑽井4種鑽井條件下三嚮地應力對井底應力分佈進行定量研究.在井底巖石力學分析的基礎上,建立瞭攷慮正斷層模型下的三嚮地應力、液柱壓力和孔隙壓力因素時的井底巖石流-固耦閤模型,採用數值計算方法進行求解.結果錶明,三嚮地應力差相同時,井底麵巖石最大主應力與井底壓差無關,井底麵巖石最小主應力隨井底壓差增大而增大;不同鑽井條件下井底麵最小主應力與水平最小地應力無關,且隨水平最大地應力增大而減小;不同鑽井條件下井底麵最大主應力與水平最大地應力無關,噹井底壓差存在時,其隨水平最小主應力增加而減小後逐漸趨于穩定;噹氣體鑽井時,其與水平最小主應力也無關.針對走滑斷層和逆斷層模型時的井底應力場尚需進一步研究.不同井底壓差和三嚮地應力時井底巖石應力分佈的定量化研究為實際鑽井條件下鑽頭破巖機製研究和快速高效破巖提供理論基礎.
정저압차화삼향지응력시찬정과정중영향정저암석응력분포적주요인소,종이영향찬정궤계찬속.주요침대흠평형、평형、과평형화기체찬정4충찬정조건하삼향지응력대정저응력분포진행정량연구.재정저암석역학분석적기출상,건립료고필정단층모형하적삼향지응력、액주압력화공극압력인소시적정저암석류-고우합모형,채용수치계산방법진행구해.결과표명,삼향지응력차상동시,정저면암석최대주응력여정저압차무관,정저면암석최소주응력수정저압차증대이증대;불동찬정조건하정저면최소주응력여수평최소지응력무관,차수수평최대지응력증대이감소;불동찬정조건하정저면최대주응력여수평최대지응력무관,당정저압차존재시,기수수평최소주응력증가이감소후축점추우은정;당기체찬정시,기여수평최소주응력야무관.침대주활단층화역단층모형시적정저응력장상수진일보연구.불동정저압차화삼향지응력시정저암석응력분포적정양화연구위실제찬정조건하찬두파암궤제연구화쾌속고효파암제공이론기출.
