页岩气储层井壁坍塌压力研究 被引量：59

1

作者 闫传梁 邓金根 +5 位作者 蔚宝华 谭强 邓福成 朱海燕 胡连波 陈子剑 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1595-1602,共8页

页岩气储层各向异性强,易发生井壁失稳。利用四川盆地所取页岩气储层岩芯测试钻井液对页岩基体及层理面强度的影响规律,结合单一弱面准则,建立页岩气井井壁稳定预测模型,分析层理面倾角、钻井方位、钻井时间及钻井液类型等因素对页岩储... 页岩气储层各向异性强,易发生井壁失稳。利用四川盆地所取页岩气储层岩芯测试钻井液对页岩基体及层理面强度的影响规律,结合单一弱面准则,建立页岩气井井壁稳定预测模型,分析层理面倾角、钻井方位、钻井时间及钻井液类型等因素对页岩储层水平井坍塌压力的影响规律。研究结果表明:层理面倾角小于45°时,井壁岩石发生层理面破坏,倾角大于45°时,在某些井眼方位井壁会发生本体破坏;沿最小水平地应力方位附近钻进水平井最容易发生井壁坍塌;随钻井时间的增加,坍塌压力逐渐升高,井壁破坏形式可能会由初始的页岩基体破坏变为层理面破坏;使用油基钻井液比使用水基钻井液更容易保持井壁的长期稳定。研究结果可以为页岩气井钻井设计提供参考依据。 展开更多

关键词 采矿工程 页岩气 水平井 层理 横观各向同性 坍塌压力 弱面破坏

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非均匀载荷下套管强度的计算 被引量：38

2

作者 殷有泉 李平恩 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期138-141,146,共5页

将非均匀地应力场中套管载荷和套管内应力分布的理论公式推广到包含内压的情况,并采用Tresca屈服准则和Mises屈服准则,分别推导了在忽略套管轴向载荷和考虑套管轴向载荷两种情况下套管强度破坏时挤毁压力的计算公式。引入等效外挤压力概... 将非均匀地应力场中套管载荷和套管内应力分布的理论公式推广到包含内压的情况,并采用Tresca屈服准则和Mises屈服准则,分别推导了在忽略套管轴向载荷和考虑套管轴向载荷两种情况下套管强度破坏时挤毁压力的计算公式。引入等效外挤压力概念,使该公式与标准API公式在形式上完全一致。计算结果表明,在非均匀载荷情况下,套管强度破坏的危险性会增加。 展开更多

关键词 非均匀载荷 套管轴向载荷 套管强度 挤毁压力 屈服准则 计算公式 外挤压力

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水化对泥页岩力学性质影响的实验研究 被引量：30

3

作者 路保平 林永学 张传进 《地质力学学报》 CSCD 1999年第1期65-70,共6页

在井眼失稳机理分析的基础上，经室内实验得出泥页岩水化后岩石力学参数的变化规律。页岩水化前后坍塌压力对比结果表明，水化使泥页岩的坍塌压力持续升高，证实了泥页岩地层在钻遇初期稳定、裸眼一段时间后出现失稳。

关键词 井眼稳定 水化试验 钻井液 泥页岩 力学性质

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射孔套管剩余抗挤能力分析 被引量：13

4

作者 于永南 杨秀娟 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2004年第1期77-80,84,共5页

套管射孔后其抗挤能力将有所降低。建立了射孔段套管弹性抗挤性能分析控制的一般方程 ,并利用摄动理论给出了射孔套管弹性抗挤能力系数的一般计算公式。利用弹塑性有限元方法确定了孔口附近塑性区随射孔套管的外压增加的变化规律 ,并给... 套管射孔后其抗挤能力将有所降低。建立了射孔段套管弹性抗挤性能分析控制的一般方程 ,并利用摄动理论给出了射孔套管弹性抗挤能力系数的一般计算公式。利用弹塑性有限元方法确定了孔口附近塑性区随射孔套管的外压增加的变化规律 ,并给出了确定射孔套管抗挤能力的计算方法。研究结果表明 ,孔眼附近的应力集中所引起的塑性区的存在 ,明显影响了射孔套管的抗挤强度。与弹性分析结果比较 ,弹塑性分析结果更接近实验值。孔眼的形状对射孔套管抗挤能力有直接影响。长轴在环向的椭圆形孔眼的套管抗挤能力降低得最少 ,方形孔眼的降低得最多。在孔眼形状相同的情况下 ,孔眼面积增大 ,射孔套管的抗挤能力降低。当射孔密度小于 2 0孔 /m时 ,无论采用何种布孔方式 ,除方形孔眼外 ,套管抗挤能力的降低均不会超过 4 % ;大于 2 0孔 /m时 。 展开更多

关键词 射孔套管 油田开发 摄动法 弹塑性分析 抗挤能力 射孔参数 孔眼

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焦石坝页岩气储层水平井井壁失稳机理 被引量：17

5

作者 崔云海 刘厚彬 +1 位作者 杨海平 马天寿 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期545-552,共8页

焦石坝区块页岩气储层岩石层理发育,导致页岩强度各向异性特征明显,钻井过程中易发生井壁失稳问题。为此,采用龙马溪组井下岩心开展直接剪切和三轴实验,结合单组弱面强度理论,建立了页岩强度各向异性表征方法;综合页岩强度各向异性表征... 焦石坝区块页岩气储层岩石层理发育,导致页岩强度各向异性特征明显,钻井过程中易发生井壁失稳问题。为此,采用龙马溪组井下岩心开展直接剪切和三轴实验,结合单组弱面强度理论,建立了页岩强度各向异性表征方法;综合页岩强度各向异性表征方法、井壁应力分布模型,建立了页岩井壁坍塌压力计算方法;最后,以目标井JY1HF井为例进行了实例计算与分析。结果表明:龙马溪组页岩发育了大量软弱层理,沿软弱层理剪切滑移是井壁失稳的主要力学机制;钻井液浸泡后页岩强度出现劣化,但强度劣化效应并不十分显著;常规模型计算的坍塌压力随着井斜角增加而减小,文中模型计算的坍塌压力随着井斜角先增加后减小,且计算结果与实际情况更加吻合;页岩薄弱层理的剪切滑移是井斜井段井壁垮塌的关键,而强度的劣化并不是主控因素。研究结果可为礁石坝区块和其他地区页岩气井钻井设计、轨迹优化等提供参考。 展开更多

关键词 页岩气 井壁稳定 坍塌压力 各向异性 层理面 焦石坝区块

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海拉尔地区三个地层压力的预测与计算 被引量：2

6

作者 王晓旭 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2010年第8期13-18,共6页

根据已钻井的测井资料,对海拉尔油田的几个主要区块进行了地层孔隙压力、地层破裂压力和井壁坍塌压力的分析和计算,并建立了不同区块的单井压力的变化及本区块压力随深度变化的剖面图。分析研究发现,使用声波时差方法预测地层压力可以... 根据已钻井的测井资料,对海拉尔油田的几个主要区块进行了地层孔隙压力、地层破裂压力和井壁坍塌压力的分析和计算,并建立了不同区块的单井压力的变化及本区块压力随深度变化的剖面图。分析研究发现,使用声波时差方法预测地层压力可以取得准确的预测值:破裂压力计算应用了伊顿模式、史蒂芬模式、黄荣樽模式和测井资料法,然后对各种方法进行对比分析发现黄荣樽法破裂压力预测数据准确;而坍塌压力则可以通过莫尔-库仑准则得到满足工程需要的精度。最后综合考虑确定出各个区块的合理安全泥浆密度窗口。 展开更多

关键词 地层压力 破裂压力 坍塌压力 压力预测 海拉尔油田

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庆深气田火山岩地层三个压力预测技术研究 被引量：3

7

作者 李增乐 周庆刚 《探矿工程（岩土钻掘工程）》 2008年第11期27-30,共4页

地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力是合理确定井身结构、钻井液密度和固井完井方案的基本依据,是钻井工程设计的一项重要内容。分析了火山岩地层的压力预测技术,首次将国外先进的岩石力学理论应用于庆深气田火山岩地层,建立了3个压力预... 地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力是合理确定井身结构、钻井液密度和固井完井方案的基本依据,是钻井工程设计的一项重要内容。分析了火山岩地层的压力预测技术,首次将国外先进的岩石力学理论应用于庆深气田火山岩地层,建立了3个压力预测模型,针对模型和庆深气田火山岩地层特性提出了新的修正方法;编制了庆深气田火山岩地层3个压力预测软件,该模型软件精度满足现场施工要求,为大庆地区钻井工程设计提供了参考。 展开更多

关键词 火山岩 孔隙压力 坍塌压力 破裂压力 预测模型 大庆地区

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井壁稳定性研究及其在Kolzhan油田的应用 被引量：3

8

作者 聂臻 夏柏如 +1 位作者 耿东士 邹灵战 《钻井液与完井液》 CAS 2011年第3期31-34,93,共4页

通过对井壁失稳现象、机理及钻开井眼前后井壁应力状态的分析和计算,建立了一套分析地层坍塌压力及地层相关物理力学特征参数的数学模型,并编制了相应的计算软件,以利用测井资料进行坍塌压力的计算,进而对井壁稳定性进行研究。用该研究... 通过对井壁失稳现象、机理及钻开井眼前后井壁应力状态的分析和计算,建立了一套分析地层坍塌压力及地层相关物理力学特征参数的数学模型,并编制了相应的计算软件,以利用测井资料进行坍塌压力的计算,进而对井壁稳定性进行研究。用该研究结果解释了哈萨克斯坦Kolzhan油田普遍存在的井壁失稳的原因,并推荐出了合理的钻井液密度窗口,地层坍塌压力和安全钻井液密度窗口的计算结果与现场实际吻合,为Kolzhan油田钻井过程中的井壁稳定提供了技术参数。 展开更多

关键词 井眼稳定 坍塌压力 破裂试验 地层压力剖面 钻井液安全密度窗口

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中江气田HL区块三压力剖面建立及应用 被引量：3

9

作者 智慧文 《新疆石油天然气》 CAS 2020年第3期30-32,I0002,I0003,共5页

利用测井方法计算并建立了中江HL区块地层孔隙压力、坍塌压力、破裂压力剖面。根据三压力剖面特征,开展了HL区块井身结构优化及安全钻井液密度窗口设计。研究指出,该区以地层坍塌压力为依据制定钻井液密度较为合理,针对沙溪庙组目的层... 利用测井方法计算并建立了中江HL区块地层孔隙压力、坍塌压力、破裂压力剖面。根据三压力剖面特征,开展了HL区块井身结构优化及安全钻井液密度窗口设计。研究指出,该区以地层坍塌压力为依据制定钻井液密度较为合理,针对沙溪庙组目的层的水平井钻井采用三开制井身结构有利于实现安全高效钻井。研究结果为HL区块钻井设计及施工提供了科学依据,经现场应用,提高了钻井效率,取得良好应用效果。 展开更多

关键词 中江气田 坍塌压力 井身结构 安全钻井液密度

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轴向载荷作用下连续管的抗内压/外挤分析 被引量：1

10

作者 王龙庭 徐兴平 +2 位作者 梁会高 王雷 李艳欣 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第5期90-93,共4页

根据连续管在井下的应力状态,考虑轴向载荷,应用弹性失稳理论和von Mises屈服准则,对理想圆截面管进行抗内压分析,得出连续管的破裂压力.建立椭圆截面管的挤毁压力数学模型;运用有限元软件对连续管的挤毁压力进行计算机模拟分析;并对挤... 根据连续管在井下的应力状态,考虑轴向载荷,应用弹性失稳理论和von Mises屈服准则,对理想圆截面管进行抗内压分析,得出连续管的破裂压力.建立椭圆截面管的挤毁压力数学模型;运用有限元软件对连续管的挤毁压力进行计算机模拟分析;并对挤毁压力数学模型和有限元分析结果进行比较,二者吻合. 展开更多

关键词 连续油管 破裂压力 挤毁压力 数学模型 计算机模拟

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小参数高阶项对射孔段套管屈曲摄动解的影响 被引量：1

11

作者 于永南 胡玉林 杨秀娟 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2004年第5期82-85,共4页

采用摄动法求解射孔套管的屈曲临界压力时,一般仅取小参数ε的一次项,忽略其高阶项必然对计算结果产生一定的影响。针对此问题,建立了考虑小参数二阶项影响的射孔段套管弹性屈曲近似控制方程,给出了含有ε2项影响的射孔段套管屈曲问题... 采用摄动法求解射孔套管的屈曲临界压力时,一般仅取小参数ε的一次项,忽略其高阶项必然对计算结果产生一定的影响。针对此问题,建立了考虑小参数二阶项影响的射孔段套管弹性屈曲近似控制方程,给出了含有ε2项影响的射孔段套管屈曲问题摄动解的一般形式;分析了小参数变化时,ε2项对射孔段套管抗挤能力系数的影响。数值计算结果表明,计算孔眼的轴向最大尺寸、布孔格式和孔密度发生变化对小参数及射孔段套管抗挤能力都有直接的影响。当计算孔眼的轴向最大尺寸小于30mm、孔密度小于40孔/m时,仅考虑ε一次项可以给出满意的结果,而不必考虑小参数高阶项的影响。 展开更多

关键词 小参数 高阶 摄动解 屈曲 近似 二阶 一般形式 射孔 套管 孔密

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欠平衡状态下煤层气水平井井壁稳定性分析

12

作者 谢超 徐堪社 《内蒙古煤炭经济》 2016年第13期106-109,共4页

在使用欠平衡钻井工艺进行煤层气水平井钻井时,井筒内液柱压力低于地层压力,井壁形成松动圈,同时受交变应力作用,井壁处于潜在不稳定状态,在对煤岩物理力学性质研究的基础上,对井壁在不同应力作用下的受力状态进行分析,计算出井壁坍塌应... 在使用欠平衡钻井工艺进行煤层气水平井钻井时,井筒内液柱压力低于地层压力,井壁形成松动圈,同时受交变应力作用,井壁处于潜在不稳定状态,在对煤岩物理力学性质研究的基础上,对井壁在不同应力作用下的受力状态进行分析,计算出井壁坍塌应力,结合欠平衡钻井工况,提出井壁稳定性分析与评判方法,研究有利于保障煤层气水平井钻井过程中的井内安全。 展开更多

关键词 欠平衡钻井 井壁稳定性 交变应力 坍塌压力

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偏磨套管的剩余抗挤能力研究

13

作者 王力军 于永南 +1 位作者 洪涛 闻涛 《价值工程》 2011年第20期34-35,共2页

套管发生偏磨后,改变了原有的受力形式,将对其抗挤强度产生严重的影响。本文建立了偏磨套管分析的力学模型,应用曲杆理论导出了偏磨套管剩余抗挤能力的计算公式。通过与有限元数值计算结果对比表明,所得计算公式是可靠的。利用该公式可... 套管发生偏磨后,改变了原有的受力形式,将对其抗挤强度产生严重的影响。本文建立了偏磨套管分析的力学模型,应用曲杆理论导出了偏磨套管剩余抗挤能力的计算公式。通过与有限元数值计算结果对比表明,所得计算公式是可靠的。利用该公式可以快速而又准确地计算出偏磨套管的剩余抗挤强度,其具有较大的实用价值。同时研究了偏磨套管的剩余抗挤强度与套管相对磨损量的关系,结果表明,套管发生磨损后显著地降低了其抗挤强度。 展开更多

关键词 曲杆 偏磨套管 相对偏磨量 挤毁压

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盐渍土溶陷特性的试验研究与分析 被引量：27

14

作者 张洪萍 杨晓华 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2009年第4期95-100,共6页

本文以新疆（北疆）地区S201线克拉玛依至榆树沟段公路沿线的盐渍土为研究对象，着重对该土的溶陷特性进行了试验研究，目的是为新疆的公路设计和施工提供合理的技术指导。运用单轴压缩试验，通过利用单、双线法试验结果的对比分析，总... 本文以新疆（北疆）地区S201线克拉玛依至榆树沟段公路沿线的盐渍土为研究对象，着重对该土的溶陷特性进行了试验研究，目的是为新疆的公路设计和施工提供合理的技术指导。运用单轴压缩试验，通过利用单、双线法试验结果的对比分析，总结出了盐渍土的溶陷变形随含水量和压力变化的规律及特点。研究认为：对于不同类型的盐渍土，不论采用何种试验方法，都会得到溶陷系数、峰值溶陷压力随含水量增大而减小，氯盐盐渍土峰值溶陷压力在400—500kPa附近，而硫酸盐盐渍土峰值溶陷压力在200kPa附近；同时还得出不同类型的盐渍土对水的敏感程度相同，即试验开始与结束表现为敏感弱，而中间阶段表现较强；从试验方法符合实际情况以及结果准确入手，双线法比单线法更适合于对盐渍土溶陷性的试验研究。 展开更多

关键词 盐渍土 含水量 单 双线法 溶陷变形 峰值溶陷压力 新疆地区

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普光地区安全钻井液密度窗口的测井方法研究 被引量：2

15

作者 罗庆 范翔宇 +2 位作者 夏宏泉 刘旭春 王磊 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2008年第6期58-61,共4页

根据井壁围岩应力分布规律和强度破坏准则全面分析了井壁岩石的所有可能的破裂情况,在此基础上提出了利用测井资料确定安全钻井液密度窗口上下限的方法,并利用普光2井的资料对该方法进行了实例验证。结果表明,利用测井资料能较准确地确... 根据井壁围岩应力分布规律和强度破坏准则全面分析了井壁岩石的所有可能的破裂情况,在此基础上提出了利用测井资料确定安全钻井液密度窗口上下限的方法,并利用普光2井的资料对该方法进行了实例验证。结果表明,利用测井资料能较准确地确定安全钻井液密度窗口上限和下限,为钻井设计和实钻过程中采用合理的钻井液密度提供科学依据。 展开更多

关键词 钻井液密度 井眼稳定 地层坍塌压力 地层破裂压力

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不同试验条件下盐渍土溶陷特性的对比分析 被引量：2

16

作者 高锋 王军红 +1 位作者 宋云峰 韩耀斌 《交通标准化》 2013年第16期77-81,共5页

以氯盐渍土公路路基填料作为研究对象,通过单、双线法单轴压缩试验的试验结果的对比分析,总结出单、双线法试验结果存在一定差异,但是这种差异性并不影响两种试验结果的规律性。研究表明:不论采用何种试验方法,均能得到溶陷系数、峰值... 以氯盐渍土公路路基填料作为研究对象,通过单、双线法单轴压缩试验的试验结果的对比分析,总结出单、双线法试验结果存在一定差异,但是这种差异性并不影响两种试验结果的规律性。研究表明:不论采用何种试验方法,均能得到溶陷系数、峰值溶陷压力随含水量增大而减小的规律,且氯盐渍土峰值溶陷压力稳定在一定范围内;综合考虑试验方法与实际工程情况以及实验结果的准确性,双线法比单线法更适合于对盐渍土溶陷性的试验研究。 展开更多

关键词 盐渍土 含水量 单线法 双线法 溶陷变形 峰值溶陷压力

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统计方法在确定黄土湿陷起始压力中的应用 被引量：5

17

作者 焦振华 李鹏 《资源环境与工程》 2014年第4期494-497,共4页

通过对黄土的5项物理力学指标与黄土湿陷起始压力进行统计分析,结果表明,天然密度与黄土湿陷起始压力中度相关,含水率、孔隙比及液限低度相关,塑限不相关;湿陷起始压力为多因素综合作用的结果,对各物理力学参数的综合统计可在确定黄土... 通过对黄土的5项物理力学指标与黄土湿陷起始压力进行统计分析,结果表明,天然密度与黄土湿陷起始压力中度相关,含水率、孔隙比及液限低度相关,塑限不相关;湿陷起始压力为多因素综合作用的结果,对各物理力学参数的综合统计可在确定黄土湿陷起始压力过程中提供一定参考。 展开更多

关键词 湿陷起始压力 因子分析 主成分分析

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地层倾角对地层坍塌压力的影响 被引量：1

18

作者 楼一珊 《中国海上油气（地质）》 1998年第5期339-341,共3页

从分析井壁围岩的应力出发，建立了地层倾角对地层坍塌压力影响的力学模型和坍塌准则，江苏油田桥7井地层坍塌压力计算实例表明，地层倾角对地层坍塌压力有较大影响，因此在研究地层坍塌压力过程中应充分考虑地层倾角。

关键词 地层倾角 地层坍塌压力 影响 力学模型 江苏油田 油气井

全文增补中

黄河西霞院水库坝肩黄土湿陷性评价

19

作者 杨素珍 李宝玉 《矿产勘查》 2000年第10期47-48,51,共3页

通过室内压缩试验 ,以湿陷系数 (δ)为评价黄土湿陷性的主要指标 ,分析和阐述了西霞院水库坝肩黄土的湿陷性问题 ,并对其湿陷性进行了评价。

关键词 黄土 湿陷性 湿陷系数 湿陷压力

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江苏海安地区三个压力预测软件的应用

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作者 张广垠 由宏君 张宗林 《西部探矿工程》 CAS 2004年第7期66-67,共2页

主要介绍了三个压力 (包括地层孔隙压力、地层坍塌压力和地层破裂压力 )预测软件在海安地区的应用 ,通过应用该软件不但有效地解决了深层井难于开发的问题 ,而且还可以较准确地预测井下地层的真实压力 。

关键词 三个压力 地层孔隙压力 地层破裂压力 地层坍塌压力

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