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1999年  第5卷  第1期

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大位移井的井壁稳定力学分析
金衍, 陈勉, 柳贡慧, 陈治喜
1999, 5(1): 6-13.
摘要 (22) PDF (157KB)(7)
摘要:
从井壁稳定的力学机理出发,分析大位移井周的应力分布规律,建立大位移井井壁稳定的力学模型,并据此编制了Windows环境下的井壁稳定分析软件,形成一个方便工程问题分析的集成环境,利用该软件分析了影响井壁稳定性的因素,提出了大位移井钻井的最优井斜方位和安全泥浆密度的选择方法。
广义平面应力条件下径向渗流的液固耦合
徐曾和, 徐小荷
1999, 5(1): 14-18.
摘要 (27) PDF (139KB)(21)
摘要:
考虑了多孔介质渗透率随孔隙变化的特点,建立了基本方程;对于广义平面应力条件下的径向渗流问题,提出了解耦方法,并求出了耦合条件下的孔隙压力及介质应力、应变、位移的解析解。实例计算表明,耦合效应不容忽略。
流固耦合问题及研究进展
董平川, 徐小荷, 何顺利
1999, 5(1): 19-28.
摘要 (22) PDF (158KB)(7)
摘要:
传统的渗流理论一般假设流体流动的多孔介质骨架是完全刚性的,即在孔隙流体压力变化过程中,固体骨架不产生任何弹性或塑性变形,这时可将渗流作为非耦合问题来研究。这种简化虽然可以得到问题的近似解,但存在许多缺陷,而且也不切合生产实际。比如:在油田开采过程中,孔隙流体压力会逐渐降低,将导致储层内有效应力的变化,使储层产生变形。近年来,流固耦合问题越来越受到人们的重视,这方面的研究涉及许多领域。该文介绍了有关工程涉及到的流固耦合问题,重点针对油、气开采问题,介绍了储层流固耦合渗流的特点及研究方法和理论进展,包括单相、多相流体渗流的流固耦合数学模型及有限元数值模型。
地应力驱动油气运移基本方程及有限元模拟
王连捷, 王薇, 张利容, 袁嘉音
1999, 5(1): 29-34.
摘要 (57) PDF (115KB)(9)
摘要:
首先叙述了地应力作用下空隙弹性介质中流体运移的基本方程及由基本方程推导的有限元公式。然后,在地应力测量及构造分析的基础上,应用所给出的有限元公式及相应程序,对辽河油田运移势场进行了模拟,得出了该区运移势场的分布。结果表明,处于运移势低势区及过渡区的地区大部分是有希望的油田地区。结合构造分析进行地应力和运移势场研究可为油气勘探开发提供依据。
软泥岩井眼弹塑性变形的拉格朗日元法计算
邓金根, 刘书杰, 石得勤, 张利
1999, 5(1): 35-39.
摘要 (15) PDF (106KB)(7)
摘要:
首次将大变形原理引入井眼及其围岩弹塑性变形计算,应用拉格朗日元法对塑性泥页岩地层的井眼缩径问题进行分析求解。拉格朗日元法能够计算材料非线性和几何非线性问题,采用常用的摩尔-库仑强度准则对所选择的计算模型进行拉格朗日元分析计算,求解出井眼的收缩变形、井眼围岩位移场分布以及井眼围岩塑性区的分布规律。
井眼附近地应力分布的三维数值模拟
刘洁, 宋惠珍, 汪于杰, 张义元
1999, 5(1): 40-46.
摘要 (25) PDF (139KB)(11)
摘要:
该文研究的井眼附近地应力分布包括了钻井前、后两种截然不同的应力状态。以大庆外围某油田为例,用三维有限单元方法,施以适当的边界力,模拟计算出原地应力场,即钻井前地应力分布特征,其大小、方向均与中国东部实测应力场一致。在此基础上,根据井径a与井心距r同比例放大或缩小时应力计算结果不变的规律,采取了扩大井口半径的手段,计算钻井后井口附近的应力场变化特征,其规律与观测到的井眼崩落结果十分一致。
三维有限单元反演的数学方法
曾海容, 宋惠珍
1999, 5(1): 47-51.
摘要 (16) PDF (178KB)(8)
摘要:
以三维节理单元为基础,讨论了利用三维双节点节理单元模型反演地形变资料的理论基础及方法的应用,推导了具体应用的有限元公式及反演的数学公式,并编制了相应的计算程序。最后,通过模型实例的实际计算,研究了方法的可行性。
储层应力场的数值模拟
殷有泉, 陈虎, 蒋阗, 单文文
1999, 5(1): 52-61.
摘要 (35) PDF (378KB)(7)
摘要:
该文给出了油田储层应力场的两种数值模拟方法。一种是利用现场实测地应力资料,借助空间膜单元模型,反演远场应力边界条件,从而计算出储层应力场。另一种是借助于活动的最小二乘法直接插值得到应力场。针对鄯善油田三间房油藏,用所提出的方法计算模拟了储层应力场,得到了比较满意的结果,同时论述了这两种数值模拟方法的可行性。
岩爆及采矿诱发岩体失稳破坏过程数值模拟新方法
乔河, 唐春安, 李晓, 陈荣德
1999, 5(1): 62-66.
摘要 (38) PDF (177KB)(6)
摘要:
岩石介质的宏观非线性主要是由非均质性和各向异性造成的,应用新的数值计算软件RFPA(2D)——基于岩石宏观非线性行为可能是由具弹脆性特征的细观微元体不断破裂造成的,造成微元体不断破裂(并非某一时刻同时破裂)的原因是微元体材料性质(微元体强度、弹性模量和泊松比等参数)的非均匀性,是一个数学上相对简单但能充分考虑岩石介质复杂性的方法,对采动引起岩体失稳破坏的全过程进行了数值模拟研究,表明应用RFPA(2D)是切实可行的。
水化对泥页岩力学性质影响的实验研究
路保平, 林永学, 张传进
1999, 5(1): 67-72.
摘要 (18) PDF (128KB)(8)
摘要:
在井眼失稳机理分析的基础上,经室内实验得出泥页岩水化后岩石力学参数的变化规律。页岩水化前后坍塌压力对比结果表明,水化使泥页岩的坍塌压力持续升高,证实了泥页岩地层在钻遇初期稳定、裸眼一段时间后出现失稳。
深层岩石力学性质的试验方法
曾立新
1999, 5(1): 73-77.
摘要 (30) PDF (91KB)(7)
摘要:
采用美国MTS公司生产的三轴岩石力学试验机进行岩石强度特性和变形特性试验。岩样试验结果表明,由于岩石内弱面和充填物的影响,岩性相同的岩石变形特点并不相同,而不同岩性的岩石却有相似的应力/应变曲线。由于岩石非线性、赋存条件及结构特性的影响,应根据研究范围对试验结果进行相应的处理。
脆性岩储层裂缝定量预测的尝试
宋惠珍
1999, 5(1): 78-86.
摘要 (20) PDF (193KB)(8)
摘要:
本文由四部分内容组成:(1)根据格里菲斯强度理论,讨论了脆性岩层在应力场(约定张为正)作用下,格里菲斯强度理论的一种破裂准则表示式及其在储层裂缝分析中的应用;(2)给出碳酸盐岩储层古应力场定量分析的三种数学力学模型和计算方法以及古裂缝定量预测可靠程度;(3)提出储层有效张应力概念及描述潜在张裂缝的方法;(4)提供某油田碳酸盐岩储层张裂缝的预测图及其以后通过钻井的检验。
利用定向岩心进行AE法原地应力测量
李宏, 陈景崧, 江南生, 王福江, 张伯崇
1999, 5(1): 87-91.
摘要 (19) PDF (117KB)(8)
摘要:
在北京市房山区迎风坡花岗闪长岩300m深钻孔中,采用以水泥端帽法为主的岩心定向技术,并在钻进和取心过程中采取特殊措施,在钻孔中距地表25m~301m整个深度段内取得了直径86mm的定向岩心。对深度294m的定向岩心进行了声发射Kaiser效应试验。岩石试件为圆柱形,直径30mm,高度75mm.在垂直方向,利用声发射Kaiser效应估计的垂直主应力为7.7MPa;在294m岩体静岩压力为7.9MPa;两者基本相同。在水平面内,对4个方向的试件进行声发射Kaiser效应试验,得到相应的各个方向的压应力,由此估算的水平最大和最小主应力分别为21.2MPa和12.1MPa.水平面内最大主应力的方向基本为SN方向。将声发射Kaiser效应测量结果与水压致裂法的测量结果进行对比,二者具有很好的一致性。
古地磁岩心定向及其在地应力测量上的应用
侯守信, 田国荣
1999, 5(1): 92-98.
摘要 (27) PDF (243KB)(7)
摘要:
在实验室,将需测试的一段岩心柱标上标志线,制备成古地磁测试和差应变分析测试的标准试样。岩样经一定步骤的磁清洗、相应的磁性参数测量和数据处理,可恢复岩样在地下的原始方位。用差应变分析(DSA)法确定最大主应力相对标志线的方位,与古地磁测试结果结合,即可确定出该地区的最大主应力方向。