页岩储层水敏性及井壁失稳规律分析

页岩气储层段钻井过程中普遍存在严重的井壁失稳问题。研究过程中,将页岩储层与常规的盖层页岩做了对比,分析页岩储层水敏性,发现其受水化的影响程度较小,原因是蒙脱石等易水化粘土矿物含量远低于常规盖层页岩。同时结合四川盆地下志留系龙马溪组页岩所取岩芯进行的室内强度实验,在逆冲断层地应力下分析定向井井周应力状态,选取摩尔-库伦破坏准则,得出了页岩储层定向井的坍塌压力与破裂压力随井斜角、方位角的变化规律。研究结论可以为页岩气井钻井设计提供参考。     

岩体工程系统失稳的能量突变判断准则及其应用

在明确区分岩石材料的破坏与岩石工程系统失稳破坏不同含义的基础上，提出了在用有发元计算模拟地下岩石开挖工程和实际工程设计中，不应简单地将岩石材料的破坏与岩石工程系统的破坏用同样的破坏准则加以判断的观点，运用系统能量的原理，借助突变理论的方法，导出央体工程开挖系统失稳破坏的能量突变准则，并将其引入了有限元程序中，用以判断岩体工程系统失稳的可能性，通过对金川二矿区大面积无矿柱胶结充填采场稳定性的有限元模     

页岩气钻井井壁失稳机理试验与理论模型探索

目前,威远-长宁构造页岩气钻井最引人关注的工程难点之一是井壁失稳问题,而作为主要产气层的龙马溪页岩地层更是频繁发生严重的井壁坍塌事故。基于室内实验分析了多个地方龙马溪页岩露头的矿物组分、微观特征等性质,并结合层状弱面体理论—带弱面的Mohr-Coulomb准则—对比分析了层理弱面对两类页岩露头强度的影响。在此基础上,还简单讨论了页岩倾角为0时,层理对页岩直井和水平井的井壁稳定性的影响及井眼破坏形式。     

井眼失稳机理分析及控制技术

本文对井眼失稳机理进行了探讨,并对钻井液体系的作用机理、配方、现场应用效果进行了论述。     

砼强度准则在井壁结构中的应用研究

本文根据井壁结构模型试验结果,对目前具有代表性的复杂应力状态下的砼强度准则进行了分析和对比,找到了一种比较适合于井壁结构的砼强度准则,从而为井壁结构承载能力的合理计算提供了理论基础.     

准噶尔盆地南缘井壁失稳机理及对策研究

准噶尔盆地南缘深层钻井存在高温高压、井壁失稳等难题,现用油基钻井液技术面临巨大挑战。根据呼探1井复杂情况统计,基于对失稳地层岩样组构及特征的分析,揭示了井壁失稳机理。结合南缘深层钻井液技术需求,优选自主研发的纳米封堵剂、超细碳酸钙和弹性石墨形成粒度级配,构建了可有效封堵0.05～50.00μm地层孔缝的油基钻井液体系,该体系180℃热滚后高温高压滤失量仅2.8 mL,并可抗20%复合盐水及5%硫酸钙污染,为南缘深层钻井提供了重要技术支撑。     

应力状态对井壁失稳安全性的影响分析

目前研究井壁失稳问题时,考虑的因素为井周应力状态与强度的相对关系。当最大主应力与最小主应力之差差值跃过莫尔圆包络线,即认为井壁发生剪切破坏,产生平行于井眼轴线的纵向裂缝,一般取切向应力与径向应力分别为最大最小主应力。但是在某些特殊构造区域,井壁轴向应力成为最大主应力,如果仍按照传统的切向应力与径向应力进行计算,得出的坍塌压力与实际相比偏小,会低估井壁失稳的风险。本文研究了计算坍塌压力时考虑轴向应力的判断条件,给出了解析判别式,提高了坍塌压力计算精度。当地层强度低于该临界值时,应选取轴向应力为最大主应力。本文可以为直井钻井设计提供参考依据。     

层理性泥页岩井壁失稳机制的FLAC3D 数值分析

 在层理性泥页岩钻井过程中经常出现井壁失稳,影响钻井的顺利进行。考虑层理性泥页岩的岩块和层理特性,采用层理岩石单元和层理面单元的组合模型描述层理性地层的破坏模式。利用有限差分数值模拟软件FLAC3D建立层理性泥页岩井眼的有限差分计算模型,模拟了实际钻井过程。和均质地层对比,分析了层理性泥页岩井眼的塑性区分布、井眼位移和次生应力分布特点。数值模拟再现了层理面的变形破坏现象,描述了层理面的滑移特征。研究结果表明,数值模拟结果和实际钻井现象相吻合,层理面上下两侧位移差最大为0.8mm,层理面滑移位移是错动位移的8.13倍,证明了层理面的滑移是层理性泥页岩井壁失稳的根本原因。分别模拟了地应力、层理面空间分布、井眼轨迹参数和井眼尺寸对倾斜层理直井和水平层理斜井的变形破坏规律。     

材料破坏准则下的屈服接近度分析与应用

对应力空间下的屈服接近度概念进行了重新定义,使其能更广泛地适用于各种材料的强度准则.同时,指出了文献中基于Mohr-Coulomb强度准则屈服接近度函数推导过程中存在的问题,对屈服接近度函数进行了重新推导与修正.在此基础上,对适用于不同材料的多个强度准则,推导了相应的屈服接近度函数,并给出了统一的表达式,以便数值计算程序的编写.最后,结合青岛市地铁3号线工程,在有限元分析的后处理阶段嵌入屈服接近度函数计算自编程序,实现对隧道围岩的可视化安全性评价.     

岩石试件的流变失稳理论及判据

本文从物体流变失稳的概念出发，对岩石试件的弱化失稳．流变先稳的过程及二者之间的关系进行了初步分析．认为岩石试件的流变失稳是在外力作用下．随着时间的推移而失去原有的平衡状态，此时试件内变形和应变加速度趋于无穷。提出了试件流变失稳的理论判据。文中最后从微分方程解的稳定性概念出发，对简单的流变模型建立的微分方程进行了稳定性分析．指出工程中常见的影响失稳的主要因素是应力峰值的转移与岩性的变化。并认为无论何种因素导致的围岩应力处于全程应力曲线的峰值强度后．对平衡系统的稳定性都是不利的。     

U720Li镍基高温合金不同失稳判据的热加工图

在Gleeble-1500D热模拟试验机上对U720Li镍基高温合金进行高温压缩模拟试验.在Gegel提出的动态材料模型(DMM)概念的基础上,分别对Prasad,Gegel,Malas,Murthy,Semiatin几种不同的失稳判据进行综合分析与比较,并结合该合金在高温压缩变形过程中的显微组织演变规律得出以下结论:在温度为950~1 050℃,应变速率为5×10-4~10-1s-1的区域U720Li合金功率耗散率值均大于40%,并且在此区域内变形时该合金没有出现流变失稳现象.因此,该合金在此区域内适合成形加工.     

煤岩体拉伸失稳破坏的机理及数值模拟

本文分析了拉伸失稳破坏的机理．并建立了拉伸失稳破坏的判别准则及对拉伸失稳破坏进行数值模拟的方法。最后，本文对工程实例进行了数值模拟计算和分析     

井壁稳定性技术研究及其在呼图壁地区的应用

为了能充分利用测井等资料较精确地计算井壁受力状态和井壁坍塌压力 ,以设计合理钻井液密度窗 ,保证钻井过程中井壁稳定性 .通过对井壁失稳现象、机理及井壁应力状态的分析和计算 ,对井壁失稳问题进行了较为深入的研究 ;结合测井资料和地层破裂试验结果 ,分析并建立了一套计算地层坍塌压力及地层相关物理力学特征参数的方法和模型 .通过应用克拉玛依油田呼 2井的测井资料进行分析计算并与实际结果进行对比 ,结果表明 :地层坍塌压力和安全钻井液密度窗的计算结果吻合现场实际情况 .所提出的方法和计算结果 ,将为呼图壁气田开发过程中安全快速钻井技术提供可靠的技术基础     

几类三阶,四阶非线性系统的不稳定性

给出三阶非线性系统ｘ…＋ ｆ（·ｘ ,¨ｘ） ＋ ｃｘ ＝ ０ 的不稳定判据, 且推广至ｘ…＋ｆ（ｘ ,¨ｘ） ＋ ａｇ（·ｘ） ＋ ｃｘ＝ ０ ．最后给出四阶非线性系统ｘ┉＋ ｆ（·ｘ ,¨ｘ ,ｘ…） ＋ ｄｘ ＝ ０ 的不稳定性判据．     

钻井定向测量系统数学模型

在井筒或井下钻具定位的测量中，航空航天工业的加速度传感器和磁能门传感器被用于几千米深的井下，检测精度高，工作可靠．本文用矢量分析法信推导了两种用于井身轨迹检测的电子仪器的测量模型，较详细地说明了表征并身轨迹空间姿态的一些特些参数之间的关系．     

由Cauchy判别法和D'Alembert判别法所得到的结论及其应用

求幂级数的收敛半径,一般都用D′Alembert判别法,用Cauchy判别法亦可求幂级数的收敛半径,因此,本文由D′Alembert判别法和Cauehy判别法得到了有关的结论,从而可应用结论求形如lim(ψ(n))~(1|2)(?)或lim(ψ(x))~(1|2)(?)的极限。     

破坏准则在深层致密砂岩强度预测中的应用

为了预测深层致密砂岩的破坏强度,应用Bieniawski准则、Hoek-Brown准则、Shoerey准则、Ramamurthy准则、Mogi准则(1967)对实测三轴数据进行拟合,对未知系数进行赋值,同时探讨了各未知系数的含义、适用范围及取值方法,克服取值的随意性。最后对深层致密砂岩的破坏强度进行预测,结果表明各准则都具有一定精度,但Hoek-Brown准则的精度最高,五种破坏准则精度排序为Hoek-Brown准则Bieniawski准则Shoerey准则Mogi准则(1967)准则Ramamurthy准则。     

一类广义抛物方程解的存在性和非稳定性

本文利用Ｓｃｈａｕｄｅｒ－ТиФОНОВ不动点定理证明了一类广义抛物方程混合问题古典解的存在性，并讨论了一类非稳定方程解的性质。     

Volterra型线性微分积分方程周期解

构造了Volterra型线性微分积分方程和线性积分方程的反例,从而说明Burton的某些结果是不成立的。在此基础上,解决了Burton提出的关于Volterra型线性积分方程和线性微分积分方程周期解的渐近稳定性的一个问题。