?f为岩石剪切面的抗剪强度;?0为岩石固有剪切强度,它与粘聚力C相当,f?n为剪
切面上的摩擦阻力,而?n为剪切面上的正应力;f为岩石内摩擦系数f?tg?。
这个准则认为岩石沿某一面发生剪切破裂,不仅与该面上剪切力大小有关,而且与该面的正应力有关。岩石并不沿着最大剪应力作用面产生破坏,而是沿着其剪应力与正应力达到最不利组合的某一面产生破裂。
4、原地应力分布的基本规律有哪些?
原地应力分布的基本规律有:地壳中主应力为压应力,方向基本上是铅垂和水平的;水平应力分布比较复杂;在一个相当大的区域内,最大主应力方向是相对稳定的;高应力地区岩心饼化与地应力差有关,导致井眼等地下结构不稳定。
5、影响井眼围岩应力状态和破坏准则的因素有哪些?
概括起来,影响井眼围岩应力状态和破坏准则的因素可分为四大类:(1)地质力学因素,原地应力状态、地层孔隙压力、原地温度、地质构造特征等。这些因素是不可改变的,只能准确地确定它们。(2)岩石的综合性质,岩石的强度和变形特征、孔隙度、含水量、粘土含量、组成和压实情况等。(3)钻井液的综合性质,化学组成、连续相的性质、内部相的组成和类型、与连续相有关的添加剂类型、泥浆体系的维护等。特别是对于泥页岩和泥质胶结的砂岩,钻井液对它们的物理力学性质的影响非常大。(4)其它工程因素,包括打开井眼的时间、裸眼长度、井身结构参数(井深、井斜角、方位角)、压力激动和抽吸等。这些因素和参数之间相互作用、相互影响,使井壁稳定问题变得非常复杂。
6、简述钻井过程做破裂压力试验求取原地应力的过程?
地层破裂压力试验包括地层的破裂、裂纹的延伸、瞬时停泵裂缝闭合及裂缝重张等环节。瞬时停泵压力即为最小水平主地应力,破裂压力与重张压力的差为抗拉强度,由破裂压力公式可进一步求出最大水平主地应力。
7、出砂给生产带来的危害有哪些?
出砂给生产带来的危害可概括为三类:(1)井下、井口采油设备的磨损和腐蚀。产液中带砂使各种采油泵、管线受到磨损,大大缩短了它们的寿命。对于输油管线由于磨粒磨损加快了腐蚀速度。(2)井眼稳定问题。如:由于出砂而导致井眼报废,由于过分出砂而导致套管挤毁。(3)井下出砂的处理问题,若井眼出砂就要采取防砂措施,由于环保等原因对循环到地面的油砂要进行处理,增加了附加成本。
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五、计算题:
1、解:①对于半径为1mm的矿物小球立方堆积的岩石,取其边长为2mm的正方体,正好容纳1个矿物小球:
43?13??1?3?1?0.52?0.48?48% 24?12?SSA?3??1.57(mm2/mm3)
22②对于半径为1cm的矿物小球立方堆积的岩石,取其边长为2cm的正方体,正好容纳1个矿物小球:
43?1??1?33?1?0.52?0.48?48%
24?12?SSA?3??1.57(cm2/cm3)?0.157mm2/mm3
22 ③经计算可知,对于半径不同的相同粒径的矿物小球按立方堆积时,其孔隙度都为48%,但孔隙比表面积都缺不一样。岩石的颗粒越细,孔隙比表面积越大。
2、解:???d?10%??10?5/s dt3?3600
???d?10%???3.1?10?9/s 7dt365?24?36003.2?103、解:
E??100??2500(MPa) ?40?0?0?P?P3K????1667(MPa)Q?1??2??30.04?0.01?0.01?R?1% ??????0.25
?A4%
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