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流-固-化耦合条件下硬脆性泥页岩井壁渐进破坏效应探讨 被引量：16
1
作者 肖志强 贾善坡 +4 位作者 亓宪寅 戴永浩 吕方 贾陆锋 温曹轩 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2464-2480,共17页
通过对硬脆性泥页岩理化性能、微观结构和力学特性等室内试验和现场测试结果的分析,探讨泥页岩井眼失稳机制,在综合考虑泥页岩吸水扩散、压力传递、强度弱化以及固体变形之间相互耦合效应的基础上,建立泥页岩井壁稳定渗流-应力-化学耦... 通过对硬脆性泥页岩理化性能、微观结构和力学特性等室内试验和现场测试结果的分析,探讨泥页岩井眼失稳机制,在综合考虑泥页岩吸水扩散、压力传递、强度弱化以及固体变形之间相互耦合效应的基础上,建立泥页岩井壁稳定渗流-应力-化学耦合数学模型,并且根据修正的Drucker-Prager 破坏准则,以ABAQUS软件为求解器,编制计算程序,然后应用提出的耦合数学模型模拟了硬脆性泥页岩地层中井眼破坏的动态演化过程。研究结果表明:不同钻井液当量密度下井眼扩大率随着钻井液当量密度的增大而减小,适当的提高钻井液当量密度,有利于井壁保持稳定。若不考虑泥页岩水化效应,井眼钻开后便趋于稳定,渗流场的变化并不足以引起井眼继续破坏,而考虑泥页岩水化效应后,井眼扩大率随钻井液浸泡时间的增大而增大,水化效应对井眼扩大率的影响远大于渗流场,计算出的井眼渐进破坏过程与实际钻井情况基本一致。 展开更多
关键词 硬脆性泥页岩 水化 井壁稳定 钻井液浸泡 渐进破坏
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济阳坳陷油页岩力学性能特征实验 被引量：4
2
作者 王爱民 王发明 +2 位作者 贺文卿 王帅 刘厚彬 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期144-150,共7页
济阳坳陷页岩油勘探开发成效显著,但大斜度水平井井壁垮塌异常突出,多次引发井下阻卡,甚至埋钻事故。针对上述问题,通过岩石力学室内系列实验研究油页岩力学性能与崩塌破坏规律,剖析油页岩水平井井壁失稳机理与主控因素。研究表明:油页... 济阳坳陷页岩油勘探开发成效显著,但大斜度水平井井壁垮塌异常突出,多次引发井下阻卡,甚至埋钻事故。针对上述问题,通过岩石力学室内系列实验研究油页岩力学性能与崩塌破坏规律,剖析油页岩水平井井壁失稳机理与主控因素。研究表明:油页岩岩体裂缝极为发育,主要为近平行低角度层理缝,伴有高角度交叉缝,岩体破碎程度高;油页岩力学参数各向异性特征明显,当井壁最大主应力与层理缝垂直时,井壁整体力学强度最大,随着井壁最大主应力与层理缝面夹角减小,井壁力学强度呈减小趋势,当夹角为60°左右时力学强度最低,井壁稳定性最差;济阳坳陷油页岩整体力学强度低,井下应力环境下抗压强度最大值为165 MPa,最低仅为52 MPa;油页岩岩体破坏方式存在差异,当井壁最大主应力与层理缝面夹角较小时,以沿层理缝间剪切滑移破坏为主,反之为油页岩基岩剪切破坏。济阳坳陷油页岩井壁失稳作用机理研究成果可为油页岩大斜度水平井井壁稳定性预测及工程参数优化设计提供支撑。 展开更多
关键词 济阳坳陷 油页岩 力学强度各向异性 钻井液浸泡作用
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清水钻井液作用下煤岩声学特性试验研究 被引量：4
3
作者 赵超杰 李军 +5 位作者 吴志勇 任凯 田中兰 杨恒林 胡锡辉 唐庚 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第5期60-66,共7页
为了研究钻井过程中煤岩性质变化,测量并分析了不同围压下煤岩浸泡前后纵波、横波速度与首波幅值特征。试验结果表明:煤岩的纵波速度及首波幅值随浸泡时间增长而增大,横波速度及首波幅值随浸泡时间增长而减小;煤岩浸泡清水钻井液后弹性... 为了研究钻井过程中煤岩性质变化,测量并分析了不同围压下煤岩浸泡前后纵波、横波速度与首波幅值特征。试验结果表明:煤岩的纵波速度及首波幅值随浸泡时间增长而增大,横波速度及首波幅值随浸泡时间增长而减小;煤岩浸泡清水钻井液后弹性模量变小、泊松比变大,且随浸泡时间增长而愈加明显;煤岩纵波、横波速度与首波幅值均随围压增大而增大;浸泡后纵波速度及首波幅值明显变大,浸泡前后的速度差值随围压的增大而减小,而首波幅值差值随围压的增大而增大;浸泡后横波速度及首波幅值均小于浸泡前,且二者的差值随围压的增大而增大。根据煤岩失效结构、吸水量及弹性参数变化特征,分析认为:钻井液渗入煤岩层理面,其润滑及支撑作用会降低层理面结构强度,导致煤岩沿层理弱面破裂失效。 展开更多
关键词 清水钻井液 煤岩失效 声波速度 围压 浸泡时间
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塔里木盆地巴西改组岩石理化性能及力学特性研究 被引量：2
4
作者 万有维 刘向君 +2 位作者 袁芳 熊健 李超 《油气藏评价与开发》 CSCD 2021年第5期753-759,771,共8页
塔里木盆地克拉苏构造带巴西改组地层在钻井过程中井壁失稳现象频发,严重影响钻井效率。以巴西改组岩石为研究对象,开展了矿物组成测试、阳离子交换实验等理化性能测试,以及三轴压缩试验等力学测试,研究了巴西改组砂岩与泥岩理化性能、... 塔里木盆地克拉苏构造带巴西改组地层在钻井过程中井壁失稳现象频发,严重影响钻井效率。以巴西改组岩石为研究对象,开展了矿物组成测试、阳离子交换实验等理化性能测试,以及三轴压缩试验等力学测试,研究了巴西改组砂岩与泥岩理化性能、力学特性差异以及钻井液浸泡对力学性能的影响。研究结果表明,巴西改组泥岩的黏土矿物含量较高,阳离子交换容量约为砂岩的3倍,并发育大量微裂缝,水化膨胀能力明显强于砂岩,在溶液浸泡作用下更容易发生结构损伤。同时,由于油基钻井液的润滑作用,导致强度降低,且泥岩强度降低量约为砂岩的1.5倍。在相同围压状态下,巴西改组泥岩与砂岩的强度、临界破坏点处对应的轴向、径向应变以及岩石破坏模式均存在差异,且钻井液浸泡对泥岩强度影响大于砂岩。通过分析巴西改组地层岩石力学特性,对弄清该地层井壁失稳机理、制定井壁失稳防控措施具有重要意义。 展开更多
关键词 理化性能 力学特性 钻井液浸泡 实验 巴西改组
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生物酶浸洗清除水平井钻井液污染技术研究 被引量：2
5
作者 汤琦 陈艳 +1 位作者 徐乐 刘影 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期17-20,共4页
由于水平井的钻井周期和生产井段较长,钻井液污染较为严重,部分水平井完井后投产效果没有预期理想,而常规酸化处理只能解除钻井液中的无机堵塞。通过室内实验研究了生物酶对钻井液中淀粉、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、黄原胶等聚合物及... 由于水平井的钻井周期和生产井段较长,钻井液污染较为严重,部分水平井完井后投产效果没有预期理想,而常规酸化处理只能解除钻井液中的无机堵塞。通过室内实验研究了生物酶对钻井液中淀粉、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、黄原胶等聚合物及钻井液滤饼的降解作用,介绍了生物酶浸洗清除水平井钻井液污染的现场施工工艺和现场试验效果,表明该技术是解除水平井钻井液污染的可行方法,具有扩大试验和推广应用前景。 展开更多
关键词 水平井 钻井液污染 滤饼 生物酶 浸洗
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