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题名节理煤层井壁稳定性的评价模型
被引量：25
- 1
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作者
屈平
申瑞臣
杨恒林
李景翠
董胜伟
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机构
中国石油钻井工程技术研究院
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出处
《石油学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第3期455-459,共5页
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基金
中国石油天然气集团公司基础研究项目(06A20202)资助
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文摘
对节理煤层的井壁失稳机理分析表明,近井壁的裂纹受到地应力和裂纹应力的双重影响,比煤岩块体更容易遭到破坏。用应力强度因子描述了裂纹的受力集中程度,利用强度准则构建了裂纹扩展破坏的判据,据此提出了节理煤层井壁稳定评价模型。该模型可以定量判断节理煤层直井或水平井井壁是否稳定,对其他节理地层的井壁失稳评价也具有借鉴意义。应用该模型并结合实例评价了煤储层水平井的井壁稳定,分析了裂纹倾角、井底压力、裂纹长度和井眼半径对应力强度因子的影响。对于节理煤层水平井,随着井底压力的增加,应力强度因子KⅠ和KⅡ呈线性减小,井壁稳定性变好;随着裂纹长度的增加,应力强度因子KⅠ和KⅡ也显著增加,井壁稳定性变差;裂纹倾角增大,应力强度因子KⅠ减小,而KⅡ增加,裂纹的抗张能力增强,抗剪能力降低,井壁的整体稳定性变差。当井径增加时,KⅡ增加,抗剪能力降低,井壁的整体稳定性变差。节理煤层中井眼存在尺寸效应,煤岩中存在裂纹是其重要原因。裂纹与井径的比值越大,尺寸效应越明显。
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关键词
节理煤层
应力强度因子
水平井
井壁稳定
评价模型
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Keywords
coal seam
stress intensity factor
horizontal well
wellbore stability
evaluation model
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分类号
TE122
[石油与天然气工程—油气勘探]
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题名煤层气钻井井壁稳定机理及钻井液密度窗口的确定
被引量：20
- 2
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作者
屈平
申瑞臣
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机构
中国石油钻井工程技术研究院
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出处
《天然气工业》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第10期64-68,共5页
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基金
国家科技重大专项"煤层气钻井工程技术及装备研制"(编号:2008ZX05000-036-001)
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文摘
在煤层中钻井时,保持井壁的稳定具有重要意义。为此,利用有限元软件分析了近井壁裂纹尖端的受力状况,比较了尖端与井壁两处应力集中的情况,结果表明,裂纹尖端受力高于井壁的应力集中约一个数量级。从断裂力学的角度,研究了近井壁裂纹的扩展,分析了裂纹扩展在节理煤岩井壁失稳中所起的作用,讨论了裂纹表面闭合、孔隙压力及井壁渗透性等因素对井壁失稳的影响。利用经典断裂力学理论即应力强度因子理论和最大周向应力准则,对近井壁的裂纹进行了抽象建模,建立了煤岩井壁失稳的判据。根据失稳判据,提出拉剪破坏压力和压剪破坏压力的概念,两者分别为节理煤层钻井液密度窗口的上下临界值,两者之间为井壁稳定,两者之外便是井壁失稳。利用山西沁水盆地的岩心数据及现场钻井资料进行了实例计算,基于常规岩石力学方法求出的破裂压力和坍塌压力分别为19.1MPa、6.4MPa,而用所建立的方法得到的上下临界压力为18.1MPa、7.6MPa。由此证明了所建立的方法得到的密度窗口小于前者,与实际情况更加相符。
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关键词
断裂力学
节理煤层
井壁稳定
应力强度因子
钻井液密度窗口
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Keywords
fracture mechanics,coal seam,wellbore stabilizing,stress intensity factor,drilling fluid density window
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分类号
TD842
[矿业工程—煤矿开采]
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题名煤层瓦斯抽采钻孔失稳的延迟效应分析
被引量：15
- 3
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作者
杨磊
李义敬
张旭
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机构
中国矿业大学安全工程学院
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出处
《煤矿安全》
CAS
北大核心
2013年第9期178-181,共4页
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文摘
针对富含节理裂隙的煤层瓦斯抽采钻孔结构失稳的延迟现象,分析了瓦斯抽采钻孔周边的瓦斯流场和节理裂隙场。研究表明钻孔结构失稳是由瓦斯孔隙压力和节理裂隙共同影响的;瓦斯孔隙压力的变化会影响节理裂隙表面的正应力,增加节理裂隙发育、扩展、破坏的可能性,宏观表现为钻孔结构的失稳;瓦斯抽采钻孔结构失稳时间上的延迟效应内因是由于煤层节理裂隙的存在,外因则是煤层节理裂隙中瓦斯孔隙压力的变化。最后结合实例说明瓦斯抽采钻孔结构延迟失稳能造成瓦斯抽采浓度、抽采流量的大幅度下降等问题。
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关键词
节理煤层
瓦斯孔隙压力
钻孔失稳
瓦斯抽采
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Keywords
jointed coal seam
gas pore pressure
borehole instability
gas extraction
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分类号
TD712.6
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名钻井液对煤层气井壁稳定性影响实验研究
被引量：15
- 4
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作者
汪伟英
夏健
陶杉
田文涛
马丽
孙玉英
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机构
长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室
华北油田公司采油工艺研究院
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出处
《石油钻采工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第3期94-96,共3页
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基金
国家科技重大专项"大型油气田及煤层气开发"子课题"山西沁水盆地煤层气水平井开发示范工程"(编号:2011ZX05061)资助
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文摘
在对煤层气储层岩石组成及理化性能分析的基础上,通过测定煤岩与钻井液接触后的力学性质,研究各种理化性能对煤层井壁稳定性的影响。研究结果表明,钻井液侵入煤层后容易引起黏土膨胀,煤层气储层存在由于水敏引起的煤层井壁失稳的危险;在岩石强度大、无水敏的煤储层可采用清水钻进,在水敏性强的储层应在钻井液中加入黏土抑制剂,并采用欠平衡等钻井方式,控制钻井液侵入。
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关键词
节理煤层
井壁稳定
钻井液
理化性能
阳离子交换容量
膨胀率
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Keywords
joint coal bed methane
borehole stability
drilling fluid
physicochemical Properties
capacity of exchangeable cation
expansion rate
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分类号
TE254
[石油与天然气工程—油气井工程]
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题名浅谈含有分层煤大采高综采工作面顶板控制
被引量：2
- 5
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作者
张丁丁
李占龙
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机构
兖矿集团鄂尔多斯市营盘壕煤矿
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出处
《科技创新导报》
2017年第17期77-78,共2页
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文摘
顶板事故是煤矿生产过程中的常见灾害。工作面回采过程中,顶板破碎冒落,煤壁片帮除影响工作面快速推进外,还容易造成人员伤亡,大面积顶板垮落甚至会造成群死群伤事故。工作面回采过程中,通过对顶板进行有效控制,保证顶板完整性,可最大程度降低顶板事故的发生。
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关键词
综采
大采高
分层煤
节理发育软煤层
顶板控制
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分类号
TD327.23
[矿业工程—矿井建设]
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