论文部分内容阅读
泥页岩井壁失稳问题一直是钻井工程中一个常见的十分复杂的难点问题,由于水进入泥页岩地层,严重的影响了泥页岩井壁的稳定性。本论文从泥页岩水化对井壁力学和强度理论影响的角度进行研究。
本论文主要研究内容如下:
1.对泥页岩组分和粘土矿物进行分析,研究泥页岩水化的内在原因,建立泥页岩的物理模型;
2.根据线弹性本构模型推导直井、定向井井周应力分布;
3.研究泥页岩水化机理及其对力学性质变化的影响;
4.以多孔介质传导(能量与物质)、吸附与扩散(水分子和水化离子)、双电层电场与电斥力为基础建立水化应力规律;
5.对比分析泥页岩常用的三种理论剪切破坏准则,得出选用不同的破坏准则,计算出的坍塌压力有较大的差别;基于Hoek-Brown强度准则对岩石的分类来讨论的岩石经验强度,分析得出各种地层的最优强度准则选择;
6.分析泥页岩水化对强度理论的影响,建立泥页岩水化作用下的强度计算模型;
7.通过实例计算泥页岩水化作用泥页岩的坍塌压力和破裂压力,分析钻井液活度不同的情况下坍塌压力的变化规律。