考虑弱面影响的井壁稳定模型及其应用研究
[Abstract]:The research on wellbore stability has been the focus of drilling engineering, and a series of engineering accidents caused by wellbore instability are very harmful. Due to the fact that the failure of borehole instability occurs in the soft formation with complex geological conditions and widely developed bedding fractures, it is necessary to consider the influence of geological weak surface in the analysis of wellbore stability model. Based on the transformation of stress coordinate and the double strength criterion of weak plane-rock mass, a semi-analytical model for the stability of borehole with geological weak plane is established in this paper. This paper provides a theoretical basis for fully understanding the influence of geological weak plane occurrence and the parameters of various layers on the wellbore stability, and can effectively guide the safe drilling operation. In addition, the method of inversion of earth stress in complex strata is explored in this paper. The work carried out in this paper mainly includes: 1, taking rock samples with different forms of weak structural planes for laboratory uniaxial compression and ultrasonic testing to verify the weakening characteristics of rocks with weak surfaces. This paper provides an experimental basis for theoretical analysis and introduces a general method for obtaining formation parameter data from logging data, including the general formulas for obtaining the basic parameters of rock mass physics and mechanics. This paper expounds the method of obtaining the input formation parameters in the wellbore stability model, establishes the wellbore stability model with geological weak plane formation, obtains the solution program by using the programming software, and verifies the reliability of the solution program. The influence of different strength criteria on the calculation results is compared. Considering the generality of in-situ stress level and the influence of weak structure in rock mass on wall rock strength, the stability of horizontal well and inclined well under specific working conditions is calculated. The factors affecting the stability of the shaft wall are comprehensively analyzed, and the guiding suggestions for reasonable construction under complex working conditions are provided. The method of inversion of in-situ stress in complex strata by using the established model is explored. Because the borehole caving method is only suitable for the inversion of geostress in isotropic strata at present, this method can be used as an effective supplement to it in order to provide more abundant inversion data of in-situ stress.
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TE21
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,本文编号:2181177
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