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井底压差对垂直井井底应力场的影响研究
  • ISSN号:1000-7598
  • 期刊名称:《岩土力学》
  • 时间:0
  • 分类:TE21[石油与天然气工程—油气井工程]
  • 作者机构:[1]中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,北京昌平102249
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973)项目(No.2010CB226704)资助
中文摘要:

井底压差是影响钻井机械钻速的重要因素之一。实践证明欠平衡钻井与常规钻井相比机械钻速有显著提高,不同钻井条件下的井底应力场需要深入地研究。在分析井底岩石所受载荷的基础上,建立了轴对称条件下井底岩石流固耦合模型,并利用有限元方法进行求解,通过对不同井底压差下的井底岩石应力场进行数值模拟计算,针对井壁岩石的理论解和数值模拟结果进行对比验证模型的合理性,并对井底待破碎岩石进行了力学分析。结果表明,数值模拟结果与理论结果相符,验证了模型的正确性;井底待破碎岩石按照应力状态分为3个区域,分别为3向拉伸区、2向压缩区和3向压缩区。井底压差对井底应力场的影响研究为快速高效破岩提供理论基础。

英文摘要:

Bottom-hole differential pressure is one of the important factors which affect the drilling penetration rate;and it is proved that underbalanced drilling is usually more efficient than conventional drilling.The purpose of the article is to study the effect of bottom-hole differential pressure on the vertical bottom-hole stress field.Based on the of mechanical analysis of the bottom-hole rock,the fluid-solid coupling model with the bottom-hole differential pressure is established under axisymmetric condition and the numerical simulation calculation of the bottom-hole stress field under different differential pressures is calculated with the finite element method.The comparison between the numerical and theoretical solutions and analysis of the stress state of bottom-hole rock to break are carried out.The results show that the numerical solution is consistent with the theoretical solution and the fluid-solid coupling model is reasonable.The bottom-hole rock is divided into three regions: triaxial tension region,biaxial compression region and triaxial compression region.Study of the bottom hole rock stress field under different drilling methods is the theoretical basis for faster and more efficient drilling.

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期刊信息
  • 《岩土力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 主编:孔令伟
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:ytlx@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87198484 87199252
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7598
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1199/O3
  • 邮发代号:38-383
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,美国《工程索引》EI收录期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:56873