岩石强度准则的探讨

岩石强度理论是岩石本构关系的一部分,是岩石力学的基本问题之一。因此,岩石强度理论在岩石力学的研究中一直占有相当重要的地位。曾有许多准则被提出过。Nadai,Jaeger,Marin和Hoskins都曾对岩石常用的强度准则作过回顾和评述。他们认为以往常用的准则只能在一定程度上或某些方面反映岩石的破坏条件。 Freudenthal,Breler和Pister采用八面体法向应力和剪应力之间的线性关系     

岩石的基本摩擦角及高压摩擦特性

岩石的摩擦特性直接影响到岩石的强度特征,目前岩石力学中几乎所有的强度理沦都通过C,φ值不同程度地考虑了摩擦的影响,甚至Griffith理论也需考虑裂纹面上的摩擦效应作适当修正才能很好地适用于岩石,此外,岩石摩擦还与地壳断层的稳定及粘滑等问题有密切的关系。     

基于井筒-地层定压实验的重力置换窗口研究

为了处理重力置换引起的溢漏事故,首先需要了解重力置换发生的条件,分析重力置换窗口,判断井下是否发生重力置换,并采取对应的处理方法。本文通过自主研制的井筒-地层重力置换实验装置,开展气液、液液重力置换临界点实验,基于理论及实验分析,定量计算地层重力置换窗口,并拟合了重力置换窗口临界点压力曲线,拟合公式与实测值误差小于10%。在该实验条件下,当钻井液密度为0.998g/cm3时,气液重力置换窗口为-5800Pa~10.6Pa,液液地层重力置换的窗口为-1192Pa~16.6Pa。结果表明,气液、液液重力置换窗口与流体密度差基本呈线性关系;现场实际井下重力置换窗口远高于此,所以需要在钻进时考虑重力置换窗口的影响。据此,本文提出了预防重力置换发生的方法,以及发生重力置换溢漏事故后对应的处理方法。