层理性地层井壁稳定性及崩落特征研究

发布时间：2021-01-24 17:21

　　随着页岩气资源开发的持续进行,层理性地层的井壁稳定性问题日益突出,原有的基于各向同性假设的均质模型无法真实反映层理性地层的井壁稳定性问题。为揭示层状页岩井壁岩石垮塌失稳诱因,探索井壁垮塌主要控制因素,将层状页岩简化为横观各向同性材料,应用室内力学实验测试方法,采用龙马溪组井下岩心开展直接剪切和三轴实验。基于实验数据,通过考虑井下环境中页岩横观各向同性特征、力学强度各向异性,并考虑了层状地层各向异性的渗流特征,建立了层理性页岩井周应力分布模型,计算了地层井壁坍塌压力,结合实际钻井情况,分析了不同层理条件对井壁岩石垮塌失稳及井壁崩落的影响规律。主要研究工作有:（1）开展了岩石力学室内实验,实验结果表明,龙马溪页岩岩体平行层理极为发育,层理面间力学强度弱,沿层理走向的页岩剪切强度远低于垂直层理走向;页岩具有较强的力学参数各向异性,页岩的力学参数变化与取心方向密切相关,当取心方向与层理法向夹角β满足β=O0和β=900时,页岩力学强度较高,β=60°时,页岩力学强度较低。该研究成功解释了龙马溪组页岩水平钻井井壁岩石垮塌失稳的力学主控因素。（2）研究了层状地层的各向异性渗流特征,并揭示层理产状对... 

【文章来源】：西南石油大学四川省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

取心示意图

取心实物图

图２－１龙马溪组井下岩样照片??为研究页岩岩体力学参数及各向异性分布规律，沿不同方向钻取室内测试标准岩心??

【参考文献】：
期刊论文
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[3]中间主应力与层理方向对页岩力学和渗透特性影响的试验研究[J]. 蒋长宝,陈昱霏,尹光志,刘超,段敏克.  岩石力学与工程学报. 2017(07)
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[5]考虑岩石变形效应的页岩气渗流模型[J]. 代宇,贾爱林,尚福华.  科学技术与工程. 2016(11)
[6]硬脆性泥页岩井壁稳定渗流-力化耦合研究[J]. 梁利喜,丁乙,刘向君,许丽.  特种油气藏. 2016(02)
[7]泥页岩井壁水化损伤失稳研究[J]. 刘海峰,肖江.  石化技术. 2015(12)
[8]基于渗流-应力-损伤耦合模型的泥页岩井壁稳定性研究[J]. 冉小丰,王越之,贾善坡,易先中.  中国科技论文. 2015(03)
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博士论文
[1]非饱和页岩气体渗流特征研究[D]. 高俊.中国地质大学(北京) 2017
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[3]页岩气藏孔渗特征与微观渗流机理研究[D]. 李智锋.中国地质大学(北京) 2013

硕士论文
[1]多场耦合作用下页岩渗流特性研究[D]. 张道川.重庆大学 2016
[2]页岩气分形渗流模型研究[D]. 陶军.西南石油大学 2014
[3]基于双重介质模型的页岩气渗流机理及数值模拟研究[D]. 祝磊.中国石油大学(华东) 2014



本文编号：2997633