科学技术与工程
科學技術與工程
과학기술여공정
SCIENCE TECHNOLOGY AND ENGINEERING
2014年
32期
27-32
,共6页
水化页岩%H-J-C模型%岩石破碎%LS-DYNA
水化頁巖%H-J-C模型%巖石破碎%LS-DYNA
수화혈암%H-J-C모형%암석파쇄%LS-DYNA
hydratable shale%H-J-C model%rock damage%LS-DYNA
针对页岩地层钻井过程中钻井液对页岩水化作用的问题,提出了基于H-J-C模型的页岩含水饱和度与钻头破岩效率对应关系研究方法,开展了页岩含水饱和度对页岩力学特性影响规律的室内实验.通过室内实验研究发现:页岩含水饱和度对页岩强度、弹性/剪切模量、泊松比等宏观力学参数影响较大,得到不同饱和度工况下水化页岩力学参数值.借助LS-DYNA有限元软件,基于页岩破坏的H-J-C模型,利用室内实验得到的水化页岩的力学参数,模拟了钻头破碎页岩的动态过程.对水化页岩的应力变化、破碎形态、破碎效率进行了研究.结果表明:随着页岩含水饱和度增加,页岩强度降低,钻头破碎岩石的效率增加,当页岩含水饱和度从0.05增加到0.4时,钻头破碎岩石的效率增加了3.3倍.
針對頁巖地層鑽井過程中鑽井液對頁巖水化作用的問題,提齣瞭基于H-J-C模型的頁巖含水飽和度與鑽頭破巖效率對應關繫研究方法,開展瞭頁巖含水飽和度對頁巖力學特性影響規律的室內實驗.通過室內實驗研究髮現:頁巖含水飽和度對頁巖彊度、彈性/剪切模量、泊鬆比等宏觀力學參數影響較大,得到不同飽和度工況下水化頁巖力學參數值.藉助LS-DYNA有限元軟件,基于頁巖破壞的H-J-C模型,利用室內實驗得到的水化頁巖的力學參數,模擬瞭鑽頭破碎頁巖的動態過程.對水化頁巖的應力變化、破碎形態、破碎效率進行瞭研究.結果錶明:隨著頁巖含水飽和度增加,頁巖彊度降低,鑽頭破碎巖石的效率增加,噹頁巖含水飽和度從0.05增加到0.4時,鑽頭破碎巖石的效率增加瞭3.3倍.
침대혈암지층찬정과정중찬정액대혈암수화작용적문제,제출료기우H-J-C모형적혈암함수포화도여찬두파암효솔대응관계연구방법,개전료혈암함수포화도대혈암역학특성영향규률적실내실험.통과실내실험연구발현:혈암함수포화도대혈암강도、탄성/전절모량、박송비등굉관역학삼수영향교대,득도불동포화도공황하수화혈암역학삼수치.차조LS-DYNA유한원연건,기우혈암파배적H-J-C모형,이용실내실험득도적수화혈암적역학삼수,모의료찬두파쇄혈암적동태과정.대수화혈암적응력변화、파쇄형태、파쇄효솔진행료연구.결과표명:수착혈암함수포화도증가,혈암강도강저,찬두파쇄암석적효솔증가,당혈암함수포화도종0.05증가도0.4시,찬두파쇄암석적효솔증가료3.3배.
