检索结果-内蒙古大学图书馆

铁道建筑技术 2025年第3期 190-194,209页

作者：候金鹏中铁十八局集团第五工程有限公司天津300450

为探明冻结黏土爆破对大体积高强混凝土的振动响应机制,以赵固二矿西风井冻结凿井工程为背景,采用数值模拟方法分析了立井冻土爆破过程中的井壁振动响应特性及其对井壁稳定性的影响,并提出了一系列冻土施工质量控制措施。结果表明:掏槽... 详细信息

为探明冻结黏土爆破对大体积高强混凝土的振动响应机制,以赵固二矿西风井冻结凿井工程为背景,采用数值模拟方法分析了立井冻土爆破过程中的井壁振动响应特性及其对井壁稳定性的影响,并提出了一系列冻土施工质量控制措施。结果表明:掏槽药量、中空孔半径和地应力均对井壁振动速度有显著影响,井壁的振动速度与掏槽药量和地应力的大小成正比,与中空孔半径大小成反比;4段炸药起爆产生的振速要远大于其余各段炸药,且各段爆破引起的井壁轴向振速均显著大于其余方向,立井井壁最大等效应力随着时间的增加呈现增大后减小的趋势;提出了控制上部开孔质量、合理利用优质泥浆、优化冻结施工工艺、合理组织施工几项建议。本研究成果可进一步完善冻土爆破工程实践相关理论,减少施工过程中爆破振动对井壁的损伤。

关键词：冻土爆破井壁稳定性振动响应数值模拟

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井壁稳定性的弹塑性有限变形理论分析

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哈尔滨工程大学学报 2010年第11期31卷 1460-1464页

作者：杨勇吴国辉唐立强杨敬源哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院黑龙江哈尔滨150001

针对钻井过程中在岩盐层和塑性泥岩层经常发生井眼缩径现象,由现场的观测和变形量级的分析可知,井眼的缩径需要用有限变形理论进行研究.本文应用有限变形次弹-塑性理论,建立了井眼的缩径模型.采用对数应变和Mohr-Coulomb准则,给出变形... 详细信息

针对钻井过程中在岩盐层和塑性泥岩层经常发生井眼缩径现象,由现场的观测和变形量级的分析可知,井眼的缩径需要用有限变形理论进行研究.本文应用有限变形次弹-塑性理论,建立了井眼的缩径模型.采用对数应变和Mohr-Coulomb准则,给出变形的协调方程和岩石材料的全量本构方程;在推导出求解问题控制方程的基础上,数值计算给出井眼附近的应力和应变场;在讨论井眼收缩率与本构参数中指出,本构参数n和C0是影响收缩率的重要因素.计算结果与现场观测结果相吻合.这些结果为岩石材料本构参数的实验测定和调节钻井液密度防止井眼失稳提供理论参考依据.

关键词：井壁稳定性弹塑性有限变形分析井眼收缩率

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井壁稳定性实时预测方法

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石油勘探与开发 2008年第1期35卷 80-84页

作者：吴超陈勉金衍中国石油大学(北京)石油天然气工程学院

为有效解决钻井过程中的井壁失稳问题,根据地震和测井信息之间的密切联系,建立了基于地震属性的实时井壁稳定性预测模型。该模型综合利用地震、测井和地质资料,从待钻目标井和已完钻邻井的井旁地震记录中分别提取最优地震属性组合,运用... 详细信息

为有效解决钻井过程中的井壁失稳问题,根据地震和测井信息之间的密切联系,建立了基于地震属性的实时井壁稳定性预测模型。该模型综合利用地震、测井和地质资料,从待钻目标井和已完钻邻井的井旁地震记录中分别提取最优地震属性组合,运用小波神经网络建立已钻井地震属性与测井数据之间的分层映射关系模型,利用当前待钻地层的地震属性并选取相应的映射模型实时预测钻头以下地层的声波和密度测井曲线。基于预测结果结合井壁稳定力学模型计算待钻层段的孔隙压力、坍塌压力和破裂压力,进而预测安全钻井液密度范围。塔里木油田的实际应用表明,该预测模型具有良好的实时操作性能,测井曲线、地应力、孔隙压力、破裂压力和安全钻井液密度范围的预测精度均较高。

关键词：井壁稳定性实时预测地震属性小波神经网络安全钻井液密度

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应力卸载-水化协同作用下页岩井壁稳定性模型

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石油勘探与开发 2023年第6期50卷 1289-1297页

作者：丁乙刘向君梁利喜熊健李玮魏晓琛段茜侯连浪西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500 西南石油大学地球科学与技术学院成都610500 西南石油大学理学院成都610500

采用三轴实验与剪切实验,以横观各向同性理论与弱面准则为依据,融合钻井应力卸载与水化作用下的力学损伤,建立了应力卸载-水化协同作用下的页岩井壁稳定模型,开展了页岩地层井壁稳定性影响因素分析。研究表明:页岩钻开后发生应力卸载,... 详细信息

采用三轴实验与剪切实验,以横观各向同性理论与弱面准则为依据,融合钻井应力卸载与水化作用下的力学损伤,建立了应力卸载-水化协同作用下的页岩井壁稳定模型,开展了页岩地层井壁稳定性影响因素分析。研究表明:页岩钻开后发生应力卸载,围压、轴向应力越大,应力卸载造成的页岩强度弱化越显著,应力卸载幅度与页岩力学强度弱化程度正相关。页岩层理越发育,越易沿层理破坏,应力卸载时,弱结构面与应力卸载协同作用,页岩强度弱化程度越高,力学稳定性越差,井壁失稳风险越大。外部流体易沿层理侵入,促进页岩水化,水化作用同样使页岩力学稳定性变差,降低井壁稳定性。应力卸载对页岩地层坍塌压力的影响主要发生在钻井前期,水化损伤对井壁失稳的影响主要发生在钻井后期。层理、应力卸载、水化作用共同影响页岩井壁稳定性,应力卸载-水化协同作用下页岩井壁稳定性模型综合考虑了三者的影响,经现场应用检验,预测结果符合钻井实际,可靠性较好。

关键词：页岩钻井层理应力卸载水化作用页岩强度井壁稳定性

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钻井液润湿性影响页岩井壁稳定性的实验研究

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煤炭学报 2016年第1期41卷 228-233页

作者：蔡记华岳也曹伟建杨现禹乌效鸣中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 中国科学技术大学地球和空间科学学院安徽合肥230026

煤层气井单井产量往往较低,综合勘探开发煤系非常规天然气是提高煤层气开发效益的重要途径,但这要求钻井液能同时解决煤层、致密砂岩和页岩地层的井壁稳定问题。为此,提出基于"正电性-中性润湿-化学抑制-纳米材料封堵-合理密度支撑... 详细信息

煤层气井单井产量往往较低,综合勘探开发煤系非常规天然气是提高煤层气开发效益的重要途径,但这要求钻井液能同时解决煤层、致密砂岩和页岩地层的井壁稳定问题。为此,提出基于"正电性-中性润湿-化学抑制-纳米材料封堵-合理密度支撑"的协同防塌理论,并开展了钻井液润湿性影响页岩井壁稳定性的实验工作。首先优选出能有效降低钻井液表面张力、增加钻井液与页岩接触角的表面活性剂复配方案,并结合钻井液流变性、滤失性、润滑性、水活度和抑制性等参数测试和页岩压力传递实验,对钻井液润湿性影响页岩井壁稳定性的效果进行了评价。结果表明:复合表面活性剂能够有效改变水基钻井液的润湿性能,与优选的水基钻井液相比,钻井液表面张力降低42.6%,与页岩的接触角增大162.1%;复合表面活性剂与水基钻井液具有良好的配伍性,具有较好地抑制性和抗盐能力;与清水相比,复合表面活性剂能显著阻缓页岩孔隙压力传递速率,降低钻井液侵入页岩的程度,页岩渗透率降低幅度在99%以上;说明通过控制钻井液润湿性来增强页岩井壁稳定性是可行的。

关键词：钻井液润湿性页岩井壁稳定性表面张力接触角

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基于微纳米结构疏油剂提高页岩气井井壁稳定性

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石油勘探与开发 2022年第6期49卷 1252-1261页

作者：耿愿孙金声程荣超屈沅治张志磊王建华王韧严致远任晗王建龙中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 中国石油大学(华东)石油工程学院青岛266580

采用Pickering乳液聚合法在聚苯乙烯表面镶嵌改性的纳米二氧化硅颗粒,研发出具备微纳米粗糙度的疏油剂OL-1,分析其对岩石表面性能的影响和抑制油相渗吸性能,评价新型疏油剂提高页岩气井井壁稳定性的效果及其机理。实验结果表明:疏油剂O... 详细信息

采用Pickering乳液聚合法在聚苯乙烯表面镶嵌改性的纳米二氧化硅颗粒,研发出具备微纳米粗糙度的疏油剂OL-1,分析其对岩石表面性能的影响和抑制油相渗吸性能,评价新型疏油剂提高页岩气井井壁稳定性的效果及其机理。实验结果表明:疏油剂OL-1在岩石表面吸附成膜,构建微纳米双级粗糙度,将岩石表面能降至0.13 mN/m,进而使白油在岩石表面接触角由16.39°升至153.03°;添加疏油剂前后,毛细管浸入3号白油中,毛管压力由273.76 Pa反转为−297.71 Pa,油相在毛细管中渗吸高度由31 mm降至低于外部液面33 mm,页岩岩心油相浸入量减少64.29%;岩心浸入含1%疏油剂的油基钻井液中,孔隙度降幅仅为4.5%,与不含疏油剂的油基钻井液相比,岩心内聚力提高24.9%,说明疏油剂通过抑制油相渗吸可显著提高岩石的力学稳定性。

关键词：页岩井壁稳定性油基钻井液疏油剂微纳米复合材料润湿反转

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判定空气钻井井壁稳定性的临界内聚力计算新方法——以四川盆地东部黑楼门构造为例

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天然气工业 2020年第10期40卷 44-53页

作者：夏宏泉王舵刘素君 “油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院

空气钻井的井壁稳定性主要取决于岩石内聚力与临界内聚力的关系,此时传统的地层坍塌压力计算方法已不能准确地判断地层是否适合空气钻井,利用测井资料对已钻井段进行空气钻井的地层适应性分析便成为钻新井需要解决的问题之一。为此,根... 详细信息

空气钻井的井壁稳定性主要取决于岩石内聚力与临界内聚力的关系,此时传统的地层坍塌压力计算方法已不能准确地判断地层是否适合空气钻井,利用测井资料对已钻井段进行空气钻井的地层适应性分析便成为钻新井需要解决的问题之一。为此,根据空气钻井的要求,首先进行单井剖面油气水层的测井解释,然后从传统的地层坍塌压力计算方法出发,依据井壁稳定性准则,建立了判定空气钻井井壁稳定性的临界内聚力计算新方法,通过比较逐点计算的岩石内聚力与临界内聚力数值,便可以判断出哪一个井段适用于空气钻井。研究结果表明,计算新方法可定量推荐、优选适合空气钻井的井段,其判断结果是对比测井解释成果图中的岩石内聚力与临界内聚力曲线的数值来确定适用空气钻井的井段。通过对四川盆地东部黑楼门构造楼探1井520~7265 m井段测井资料的岩石力学计算分析,给出了该井适合空气钻井的井段:下三叠统嘉陵江组二段—中志留统韩家店组的1910~3432 m、下志留统龙马溪组—中寒武统高台组的4345~6690 m。结论认为,该研究成果为该区乃至整个四川盆地实施空气钻井提供了重要的参考依据。

关键词：空气钻井坍塌压力临界内聚力测井曲线地层适应性井壁稳定性岩石力学四川盆地东部黑楼门构造

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基于岩屑录井图像的井壁稳定性智能预测方法

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天然气工业 2023年第12期43卷 71-83页

作者：夏文鹤唐印东李皋韩玉娇林永学吴雄军西南石油大学电气信息学院西南石油大学石油与天然气工程学院中国石化石油工程技术研究院

钻井现场通常利用岩石力学的分析结果对井壁稳定性进行预测,但其时效性普遍较差。为此,利用实时的岩屑录井图像资料建立了包括16种掉块形状和岩性的图像样本库,并以深度学习网络的高效特征提取技术为基础,建立了一种基于掉块图像特征的... 详细信息

钻井现场通常利用岩石力学的分析结果对井壁稳定性进行预测,但其时效性普遍较差。为此,利用实时的岩屑录井图像资料建立了包括16种掉块形状和岩性的图像样本库,并以深度学习网络的高效特征提取技术为基础,建立了一种基于掉块图像特征的井壁失稳类型分析模型,针对钻井返出砂样图像中的掉块图像进行形状和岩性识别,以判定钻进地层和井壁失稳的类型。研究结果表明:①使用ShuffleNetV2网络作为智能系统基础架构,在单元模块中引入了XConv卷积核并行分支和SimAM注意力机制模块,强化了网络对掉块图像标志性特征信息的关注度;②对ShuffleNetV2网络中的Stage 2、Stage 3和Stage 4进行了多通道特征融合算法的设计,保留了掉块轮廓关键特征,最终改进的ShuffleNetV2网络模型对掉块形状及岩性的识别准确率为90.56%。结论认为,现场应用的效果验证了该方法的可靠性,从砂样图像输入到结果输出用时低于1 s,识别结果与地质资料以及施工过程的工况基本吻合,该方法能满足现场对井壁稳定状况快速感知的现实需求。

关键词：岩屑录井图像轻量化网络单元结构 SimAm注意力机制多通道特征融合井壁稳定性

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砂岩储集层酸化后试油井壁稳定性模型

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石油勘探与开发 2011年第5期38卷 589-593页

作者：邱康陈勉金衍张福祥中国石油大学(北京) 中国石油塔里木油田公司

基于塔里木油田大北地区砂岩酸化后测试过程中出现的井壁垮塌问题,研究了酸化过程中酸蚀区内岩石力学参数变化规律,建立了酸蚀区酸化过程中的岩石力学参数变化模型.根据酸化后考虑塑性的井周围岩应力分布规律,建立酸化后试油井壁稳定性... 详细信息

基于塔里木油田大北地区砂岩酸化后测试过程中出现的井壁垮塌问题,研究了酸化过程中酸蚀区内岩石力学参数变化规律,建立了酸蚀区酸化过程中的岩石力学参数变化模型.根据酸化后考虑塑性的井周围岩应力分布规律,建立酸化后试油井壁稳定性评价方法.研究表明,酸化会引起岩层弹性模量、泊松比、黏聚力及内摩擦角变化,酸化过程中,弹性模量和泊松比可以通过孔隙度变化计算；岩石黏聚力与内摩擦角随时间的衰减关系可以通过实验数据拟合；酸化会引起近井应力的衰减,衰减程度与酸化时间及酸化半径有关；酸化后试油过程中井壁稳定性由衰减后的应力及强度参数共同决定；通常酸化前期对试油井壁稳定性的影响比酸化后期严重.

关键词：试油基质酸化砂岩井壁稳定性岩石力学参数

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岩石弱面结构对井壁稳定性的影响

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天然气工业 2002年第2期22卷 41-42页

作者：刘向君叶仲斌陈一健西南石油学院

文章在连续介质力学井壁稳定性分析的基础上 ,采用简化的岩石软弱面地质模型和力学模型 ,计算分析了岩石软弱面产状、摩擦系数对直井和斜井井壁稳定性的影响。结果表明 ,相同作业条件下 ,岩石软弱面的稳定性明显低于基质岩块的稳定性 ,... 详细信息

文章在连续介质力学井壁稳定性分析的基础上 ,采用简化的岩石软弱面地质模型和力学模型 ,计算分析了岩石软弱面产状、摩擦系数对直井和斜井井壁稳定性的影响。结果表明 ,相同作业条件下 ,岩石软弱面的稳定性明显低于基质岩块的稳定性 ,当井周围存在裂缝或节理等软弱面时 ,井壁的稳定性将受到软弱面的影响而明显降低 ,岩石软弱面摩擦系数增大 ,软弱面的稳定性必然增大。斜井条件下 ,井壁失稳的位置和失稳的程度都与软弱面的产状密切相关 ,直井条件下 ,井壁垮塌的方位将可能偏离原地最小主应力的方位 ,而主要取决于软弱面的产状。

关键词：岩石结构井眼稳定弱面结构井壁稳定性

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