[1]幸雪松,周长所,曹文科.考虑岩石应变软化特征的井筒稳定性分析[J].常州大学学报(自然科学版),2021,33(06):58-61.[doi:10.3969/j.issn.2095-0411.2021.06.009]
　XING Xuesong,ZHOU Changsuo,CAO Wenke.Influence of Rock Strain-Softening Behavior on Wellbore Stability[J].Journal of Changzhou University(Natural Science Edition),2021,33(06):58-61.[doi:10.3969/j.issn.2095-0411.2021.06.009]
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考虑岩石应变软化特征的井筒稳定性分析()
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常州大学学报(自然科学版)[ISSN:2095-0411/CN:32-1822/N]

卷:
第33卷
期数:
2021年06期
页码:
58-61
栏目:
石油及天然气工程
出版日期:
2021-11-28

文章信息/Info

Title:
Influence of Rock Strain-Softening Behavior on Wellbore Stability
文章编号:
2095-0411(2021)06-0058-04
作者:
幸雪松1; 周长所1; 曹文科2
(1.中海油研究总院有限责任公司,北京100028;2.常州大学石油工程学院,江苏常州213164)
Author(s):
XING Xuesong1;  ZHOU Changsuo1;  CAO Wenke2
(1. CNOOC Research Institute Co., Ltd., Beijing 100028, China; 2. School of Petroleum Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164, China)
关键词:
应变软化;  参数反演;  剪切破坏;  井壁稳定
Keywords:
strain-softening;  parametric inversion;  shear failure;  wellbore stability
分类号:
TE 24
DOI:
10.3969/j.issn.2095-0411.2021.06.009
文献标志码:
A
摘要:
弹性-应变软化-塑性变形是岩石压缩过程中典型的力学行为, 考虑岩石应变软化特征有助于正确评价井筒的稳定性。通过开展岩芯的三轴压缩实验获取岩样的全应力-应变曲线, 结合Mohr-Coulumb强度屈服准则对岩石的强度参数进行反演分析和数值验证, 获得岩样的强度参数随塑性变形的变化规律。运用FLAC3D有限差分软件建立井眼模型, 应用应变软化模型计算了井周塑性区分布, 通过与理想弹塑性模型对比, 表明考虑岩石应变软化情况下的井周塑性区范围更大, 井筒更易发生失稳。研究对于确定钻井液密度安全窗口和指导钻井施工具有指导意义。
Abstract:
Elastic-strain-softening-plastic deformation is a typical mechanical behavior in the process of rock compression. Considering the strain-softening characteristics of rock is helpful to correctly evaluate the wellbore stability. The full stress-strain curves of the rock sample are obtained by carrying out the triaxial compression experiments, furthermore, the strength parameters of the rock sample are analyzed based on the Mohr-Coulumb strength failure criterion and verified by numerical simulation, then the changing law of the strength parameters of the rock sample with the plastic deformation is obtained. The finite difference software FLAC3D is used to establish the borehole model, and the strain softening model is used to calculate the distribution of the plastic zone around the borehole. It is shown that the range of the plastic zone around the borehole is larger when considering the strain softening behavior compared with the ideal elastic-plastic model, as a result, the wellbore is more prone to instability. The study has guiding significance for determining the safety window of drilling fluid density and guiding drilling operation.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2021-04-06。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(51904037); 江苏省高等学校自然科学研究面上资助项目(19KJD440001)。
作者简介:幸雪松(1978—), 男, 重庆人, 硕士, 高级工程师。通信联系人: 曹文科(1984—), E-mail: caowenke@cczu.edu.cn
更新日期/Last Update: 1900-01-01