国家自然科学基金(51204191)
- 作品数：4 被引量：59H指数：4
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- 相关机构：中国石油大学(北京)中国石油中国石油天然气集团公司更多>>
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- 各向异性地层中斜井井壁失稳机理被引量：40
- 2013年
- 深部层理性地层井壁稳定性必须考虑地层物理力学性质的各向异性,然而目前井壁稳定设计方面仍粗略地将其近似为各向同性体,使得预测的维持井壁稳定的坍塌压力和破裂压力不能满足安全钻井的需要。笔者在研究层理地层岩石力学特性的基础上,获得了一种考虑地层方向特性的井壁围岩应力分布公式,分析了横观各向同性地层的井壁应力分布特征,建立了新的斜井地层井壁稳定分析模型。研究结果表明,岩石的弹性模量、地应力和地层倾斜度的变化对井壁围岩的应力分布和坍塌、破裂压力均会产生影响,克服了常规各向同性井壁稳定分析模型不能准确预测层理性地层斜井井壁稳定的难题。因此在钻井施工设计当中,须根据地层特性选择合适的分析模型,以更好地指导现场实践。
- 卢运虎陈勉袁建波金衍滕学清
- 关键词：井壁稳定横观各向同性剪切破坏
- 盐膏岩DRA-Kaiser地应力测试方法初探被引量：9
- 2015年
- 目前的地应力测量方法均不适合盐膏岩地应力测量,而现场需要盐膏层的地应力数据进行钻井设计,保证盐膏层钻井安全。为了解决该难题,首次采用DRA-Kaiser效应法测量盐膏岩地应力。结果表明,用DRA-Kaiser法相结合的方法,可以测量盐膏岩的地应力并提高试验结果的可靠性;当应力–应变差曲线上有拐点,且应力–声发射强度曲线上有明显增大的点,这时对应的轴压即为岩石所受的应力,避免了先前只用Kaiser效应法进行试验时出现多个Kaiser点的问题。
- 葛伟凤张飞陈勉金衍卢运虎侯冰
- 关键词：岩石力学KAISER效应地应力测试
- 水平井造斜段盐膏层套管等效应力分析被引量：5
- 2013年
- 针对盐膏层蠕变和水平井造斜段耦合作用下套管变形破坏的关键技术难题,采用FLAC3D有限差分软件建立了弯曲套管-水泥环-盐层三维地质模型,分析了非均匀地应力场条件下井眼曲率、钻井方位以及非均匀地应力对套管等效应力的影响。研究表明,在盐膏层钻水平井时,沿水平最小地应力方位钻进套管更安全;其他条件一定,井眼曲率越大,套管等效应力和位移越大,越容易发生屈服;随着蠕变时间的增加,套管等效应力迅速达到一最大值,最后趋于稳定,1.5年左右达到平衡;当地层受均匀地应力作用时,套管等效应力较小;当套管受非均匀地应力时,套管等效应力增加,且非均匀系数越大,套管所受的等效应力越大。该方法应用于中国西北部某油田盐膏层水平井造斜段弯曲套管损坏分析,完善了盐膏层套管设计理论,为盐膏层井筒安全提供了有力的保障。
- 葛伟凤陈勉金衍张飞卢运虎
- 关键词：井眼曲率FLAC3D
- 超深井侧钻段泥岩井壁失稳分析被引量：6
- 2014年
- 为了解决西部超深硬脆性泥岩地层侧钻过程中井壁易垮塌的难题,从矿物特征及钻井液作用下地层强度的变化规律出发,确定了井壁失稳原因,考虑了层理面产状、井眼轨迹及地应力的综合影响,根据桑塔木组井壁围岩强度破坏条件建立了造斜井段井壁失稳地质力学模型。利用提出的井壁稳定力学模型分析可得,TKX-CH井侧钻段泥岩造斜初期坍塌压力当量密度为1.22kg/L,实钻采用钻井液密度1.12kg/L,井下掉块严重;井斜角达到58°时,将钻井液密度降至1.11kg/L,井下掉块即得到抑制。现场试验表明,相同井斜角和侧钻方位角条件下,随着差应力比值的增大以及泥岩裸露在钻井液中时间的增长,维持井壁稳定的钻井液密度增大。研究认为,钻井设计时应根据地应力状态优选合理的造斜方位,以有效规避地层井壁围岩坍塌失稳风险高的井段,降低安全钻进风险。
- 程万金衍卢运虎
- 关键词：侧钻井井眼稳定
