復(fù)雜地層中大位移井井壁穩(wěn)定性數(shù)值分析.pdf

1、隨著石油勘探開(kāi)發(fā)的不斷拓展,在石油鉆探工程中由于井壁失穩(wěn)而造成的鉆井事故越來(lái)越多。除化學(xué)因素以外,力學(xué)因素是造成井壁失穩(wěn)的重要原因之一。因此,通過(guò)分析井孔周圍的應(yīng)力狀態(tài)來(lái)研究井壁穩(wěn)定性具有重要的工程價(jià)值。本文的工作主要由以下三個(gè)方面組成:
　　首先,通過(guò)坐標(biāo)變換,由主地應(yīng)力場(chǎng)得到井孔坐標(biāo)系下的一般應(yīng)力場(chǎng),再利用彈性理論,得到井孔周圍的應(yīng)力場(chǎng)。然后自編程序?qū)φ龜鄬?、逆斷層和平滑斷層等?fù)雜地層情況下傾斜井孔周圍的應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,

2、結(jié)果表明井孔方位角的變化對(duì)井周最大應(yīng)力發(fā)生方位影響較大,對(duì)井周應(yīng)力值影響較小;井斜角的變化對(duì)井周最大應(yīng)力發(fā)生方位影響較小,對(duì)井周應(yīng)力值影響較大。
　　其次,通過(guò)約束有限元模型四個(gè)角節(jié)點(diǎn)上的六個(gè)線位移來(lái)限制模型的剛體位移,利用表面效應(yīng)單元來(lái)施加作用在模型上的法向和切向載荷,運(yùn)用有限元軟件ANSYS數(shù)值模擬了復(fù)雜地層中傾斜井孔周圍的應(yīng)力分布情況,分析了地應(yīng)力比值、井孔傾斜角、方位角等因素對(duì)應(yīng)力場(chǎng)的影響。
　　第三,在ANSYS平