井壁穩(wěn)定力學(xué)

叢書序
序
前言
第1章 緒論
1.1 井壁穩(wěn)定力學(xué)的定義
1.2 井壁穩(wěn)定力學(xué)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 地層的失穩(wěn)機(jī)理與控制方法
1.2.2 地層失穩(wěn)的影響因素
1.2.3 地層失穩(wěn)的研究方法
1.3 發(fā)展趨勢(shì)
1.3.1 井壁穩(wěn)定力學(xué)機(jī)理
1.3.2 井壁穩(wěn)定預(yù)測(cè)
第2章 井壁圍巖彈性狀態(tài)的應(yīng)力分布
2.1 非滲透井壁的井周圍巖彈性應(yīng)力
2.1.1 主地應(yīng)力在井坐標(biāo)系中的轉(zhuǎn)換
2.1.2 井壁應(yīng)力狀態(tài)的彈性解
2.1.3 直井井壁應(yīng)力狀態(tài)
2.2 滲透井壁的井周圍巖彈性應(yīng)力(不考慮時(shí)間效應(yīng))
2.2.1 本構(gòu)方程
2.2.2 井壁周圍應(yīng)力
2.2.3 徑向流的井壁周圍應(yīng)力
第3章 各向同性線彈性地層的井壁穩(wěn)定力學(xué)問題
3.1 基本概念
3.1.1 坍塌壓力
3.1.2 破裂壓力
3.2 直井壁坍塌與破裂
3.3 斜井壁坍塌與破裂
3.3.1 坍塌壓力和破裂壓力模型
3.3.2 坍塌和破裂的影響因素
3.3.3 井壁滲透性的影響
3.3.4 地層強(qiáng)度的影響
3.3.5 地應(yīng)力σH/σh的影響
3.4 溫度對(duì)井壁失穩(wěn)的影響
3.4.1 井筒溫度場(chǎng)變化引起的坍塌壓力變化
3.4.2 一維兩相流條件下井筒壓力場(chǎng)
3.4.3 井筒溫度壓力變化的實(shí)例分析
第4章 各向異性線彈性的井壁穩(wěn)定力學(xué)問題
4.1 井壁圍巖各向異性與變形
4.1.1 彈性模量(各向異性比)對(duì)井壁應(yīng)力的影響
4.1.2 水平地應(yīng)力比對(duì)井壁應(yīng)力的影響
4.1.3 井眼穩(wěn)定性分析
4.2 井壁圍巖強(qiáng)度各向異性與破壞
4.2.1 弱面的破壞條件
4.2.2 直井的破壞
4.2.3 水平井的破壞
4.2.4 斜井的破壞
第5章 井壁穩(wěn)定力學(xué)的塑性問題
5.1 井周應(yīng)力的理想彈塑性解
5.2 巖石軟化問題
5.2.1 軟泥巖的應(yīng)力-應(yīng)變曲線
5.2.2 應(yīng)變軟化問題求解方法
5.3 井壁圍巖力學(xué)參數(shù)變化對(duì)其穩(wěn)定性的影響
第6章 井壁穩(wěn)定力學(xué)與化學(xué)耦合問題
6.1 泥頁(yè)巖的礦物組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
6.2 水在泥頁(yè)巖中的傳輸機(jī)理
6.2.1 半透膜滲透壓理論
6.2.2 “總壓力”理論
6.3 泥頁(yè)巖水化膨脹的強(qiáng)度特性
6.3.1 泥頁(yè)巖中水活度的測(cè)定
6.3.2 不同壓差、活度差條件下泥頁(yè)巖強(qiáng)度的測(cè)定
6.3.3 地層強(qiáng)度動(dòng)態(tài)變化模型
6.4 基于線彈性理論的水化泥頁(yè)巖井壁穩(wěn)定分析
6.4.1 水化泥頁(yè)巖線性本構(gòu)方程及參數(shù)確定
6.4.2 井周水化圍巖的應(yīng)力計(jì)算
6.4.3 地層臨界坍塌時(shí)間的確定
6.5 基于熱孔隙彈性理論的水化泥頁(yè)巖井壁穩(wěn)定分析
6.5.1 熱孔隙彈性基本定律
6.5.2 熱孔隙彈性孔隙壓力分布
6.5.3 井壁破壞準(zhǔn)則
6.5.4 影響因素分析
6.6 基于彈塑性理論的水化泥頁(yè)巖井壁穩(wěn)定分析
6.6.1 彈塑性增量方程
6.6.2 泥頁(yè)巖膨脹變形的本構(gòu)方程
6.6.3 井周應(yīng)力場(chǎng)的簡(jiǎn)化模型
6.6.4 井壁動(dòng)態(tài)失穩(wěn)模型
6.6.5 水敏性膨脹地層坍塌壓力變化規(guī)律
第7章 多孔介質(zhì)的井壁穩(wěn)定力學(xué)問題
7.1 流固耦合力學(xué)理論
7.1.1 巖石有效應(yīng)力原理
7.1.2 巖石固體骨架變形控制方程
7.1.3 流體流動(dòng)控制方程(滲流場(chǎng)方程)
7.2 多孔介質(zhì)的井壁穩(wěn)定
7.2.1 坐標(biāo)變換
7.2.2 問題描述
7.2.3 問題求解
7.2.4 示范算例
第8章 鹽膏巖蠕變問題
8.1 鹽膏層成因、分布及特征
8.1.1 鹽膏層成因
8.1.2 鹽膏層分布
8.1.3 鹽膏層特征
8.1.4 鹽膏層巖石理化性質(zhì)
8.2 鹽巖的蠕變機(jī)理
8.3 鹽膏層井壁穩(wěn)定機(jī)理
8.3.1 鹽膏層井眼失穩(wěn)特征
8.3.2 鹽膏層井壁失穩(wěn)原因
8.3.3 維持鹽巖不同縮徑率所需的安全鉆井液密度下限(飽和鹽水)
8.3.4 維持鹽巖不同縮徑率所需的安全鉆井液密度下限(欠飽和鹽水)的要求
8.4 基于鹽巖損傷的深部鹽層鉆井液密度設(shè)計(jì)方法
8.4.1 鹽巖損傷擴(kuò)容特征
8.4.2 深部鹽層鉆井液密度確定模型
8.4.3 設(shè)計(jì)實(shí)例
參考文獻(xiàn)