刚性约束环境下蓬莱镇组泥岩水化膨胀特征

泥岩水化膨胀是影响井壁稳定性的重要因素,目前对距离井壁一定深度处于刚性约束条件下的泥岩水化膨胀特征尚无研究。文章通过模拟刚性约束环境,研究压力、离子类型以及矿化度对蓬莱镇组泥岩水化膨胀特征的影响规律,以此为现场生产以及室内实验提供指导。实验结果表明,随着压力增大,泥岩水化膨胀应力增加,而轴向应变以及密度差则减小,即刚性约束条件下泥岩吸收少量流体后将发生明显水化,且较小的水化膨胀应变将引起较大的水化膨胀应力。同时,钾盐对刚性约束条件下的泥岩水化具有明显抑制作用,且抑制剂矿化度越高,抑制泥岩水化能力越强。为此建议,在实际钻井工况条件下,泥岩层段位置越深,越要注意防止泥岩水化,在钻井液安全密度窗口之内,尽量使用高矿化度以及高化合价抑制性盐类。在地面实验测试泥岩水化膨胀时,应添加一个应力释放所引起的附加值,以避免实验结果偏于保守。     

基于空间球对称模型的井底岩石可钻性研究

针对井底复杂应力环境下的岩石可钻性问题,开展了岩石可钻性和岩石单轴抗压强度实验和理论研究,研究 中采用弹性力学理论和Drucker-Prager 强度准则,建立了球坐标系下的井底岩石可钻性模型,并以川西地区某井须家 河组致密砂岩实验数据和测井资料为基础,进行了算例分析。结果表明,井底岩石可钻性随着液柱压力的增大而增 加;井深一定时,沿井底表面径向方向,随着距离的增加,岩石可钻性增大。该模型计算结果,能够较好地反映井底岩 石可钻性级值的变化规律,有助于钻具优化设计。     

北京地温的年日变化与土壤的导温率

本文首先讨论各层土壤温度的分布,及其月平均值的年变化,与不同天气情况下的日变化,最后用不同的方法计算土壤的导温率,并讨论计算结果的准确度。 结果指出北京月平均地温年变化的振幅,在地面约为20℃,随深度迅速减小。在0.75米深度处,地温年振幅为地面振幅的一半。最高最低出现的月份,随深度都有落后现象。但落后的情况,两者并不相同。在25厘米下,各月月平均温度都高於0℃。 地温日变化振幅因天气情况不同,大有差别。根据某月观测纪录,最大达22.3℃,最小只1.5℃晴日远较阴雨日为大。振幅随深度减小,最高最低出现时间随深度的落后现象,晴日也较雨日为明显。 根据随深度振幅减小与位相落后计算得的导温率,因计算方法与天气情况不同,有相当大的变动范围。共平均值为。 0—1 厘米层 0.3×10~(-3)厘米~2/秒 1—10厘米层 1.2×10~(-3)厘米~2/秒 10厘米-1米层 4.0×10~(-3)厘米~2/秒 1—12米层 7.0×10~(-3)厘米~2/秒总平均值为5.0×10~(-3)厘米~2/秒。根据上述导温率的数值,以1厘米深的观测振幅为标准,所计算得的各深度振幅值,与实际观测值极为相近。