泥頁巖井壁蠕變損傷失穩(wěn)研究

前言
第1章 緒論
1．1 研究背景及意義
1．2 井壁失穩(wěn)的基本問題
1．2．1 井壁失穩(wěn)的因素
1．2．2 井壁失穩(wěn)的形式
1．3 井壁失穩(wěn)研究進(jìn)展
1．4 巖石蠕變損傷研究進(jìn)展
1．4．1 流變理論在巖石力學(xué)中的應(yīng)用
1．4．2 損傷理論在巖石力學(xué)中的應(yīng)用
1．4．3 巖石細(xì)觀力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究
1．5 本書的主要內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
第2章 泥頁巖組成性質(zhì)及分類
2．1 泥頁巖的成巖
2．2 泥頁巖的礦物組成
2．2．1 黏土礦物
2．2．2 非黏土礦物
2．2．3 孔隙介質(zhì)
2．3 泥頁巖的物理特征
2．4 泥頁巖的細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征
2．4．1 內(nèi)部細(xì)觀結(jié)構(gòu)
2．4．2 裂縫的成因
2．4．3 裂縫的分類
2．5 泥頁巖分類
參考文獻(xiàn)
第3章 泥頁巖水化作用分析
3．1 泥頁巖水化的主要因素
3．1．1 內(nèi)在因素
3．1．2 外在因素
3．2 泥頁巖水化的主要機(jī)理
3．2．1 水力壓差和化學(xué)勢差引起泥頁巖水化
3．2．2 電勢差引起泥頁巖水化
3．2．3 毛管力引起泥頁巖水化
3．3 泥頁巖水化應(yīng)力
3．4 泥頁巖水化對巖石力學(xué)特性的影響
3．4．1 單軸抗壓強(qiáng)度測試
3．4．2 三軸抗壓強(qiáng)度測試
3．4．3 蠕變特性的實(shí)驗(yàn)分析
3．5 泥頁巖儲層鉆井液優(yōu)化方法研究
3．5．1 鉆井液的技術(shù)對策
3．5．2 鉆井液體系配方
3．5．3 鉆井液堵漏技術(shù)
3．5．4 液體聚合物微球堵漏劑
參考文獻(xiàn)
第4章 泥頁巖井壁穩(wěn)定的彈塑性分析
4．1 井壁圍巖的應(yīng)力分布
4．1．1 垂直井井壁圍巖的應(yīng)力分布
4．1．2 斜井井壁圍巖的應(yīng)力分布
4．2 水化后井壁圍巖應(yīng)力分布
4．2．1 水化后井壁圍巖應(yīng)力計(jì)算
4．2．2 泥頁巖的水化膨脹應(yīng)變
4．2．3 井壁圍巖吸水規(guī)律
4．3 巖石破壞的強(qiáng)度準(zhǔn)則
4．3．1 剪切破壞強(qiáng)度判斷準(zhǔn)則
4．3．2 拉伸破壞強(qiáng)度判斷準(zhǔn)則
4．4 坍塌壓力和破裂壓力
4．4．1 井壁坍塌處的應(yīng)力
4．4．2 井壁坍塌壓力的數(shù)值計(jì)算
4．4．3 破裂壓力
4．5 井壁穩(wěn)定的彈塑性分析
4．5．1 井周應(yīng)力的理想彈塑性解
4．5．2 塑性增量方程
4．5．3 泥頁巖膨脹變形的本構(gòu)方程
參考文獻(xiàn)
第5章 泥頁巖水化損傷的核磁共振分析
5．1 損傷力學(xué)的基本原理
5．2 巖石類材料的損傷現(xiàn)象和損傷機(jī)制
5．3 損傷的觀察和測量
5．4 基于核磁共振的泥頁巖水化損傷細(xì)觀實(shí)驗(yàn)
5．4．1 核磁共振測試方法
5．4．2 水化損傷核磁共振測試方案
5．4．3 泥頁巖水化損傷核磁共振分析
5．5 損傷變量的建立
5．5．1 損傷變量
5．5．2 基于核磁共振的損傷變量
參考文獻(xiàn)
第6章 泥頁巖蠕變損傷失穩(wěn)分析
6．1 巖石流變的力學(xué)性質(zhì)
6．1．1 巖石流變的概念
6．1．2 巖石蠕變與損傷
6．2 巖石蠕變模型
6．2．1 經(jīng)驗(yàn)蠕變模型
6．2．2 內(nèi)時模型
6．2．3 屈服面流變模型
6．2．4 元件組合模型
6．3 泥頁巖彈性-黏彈性-黏塑性損傷模型
6．3．1 泥頁巖彈性-黏彈性-黏塑性模型
6．3．2 初始水化損傷
6．3．3 蠕變損傷
6．3．4 模型參數(shù)的確定方法與驗(yàn)證分析
6．4 工程應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第7章 泥頁巖多場耦合流變模型
7．1 泥頁巖力學(xué)與化學(xué)耦合分析
7．1．1 總吸附水量相關(guān)法
7．1．2 等效孔隙壓力法
7．1．3 總水勢增量彈性理論
7．2 泥頁巖多場耦合模型
7．2．1 耦合模型基本假設(shè)
7．2．2 巖石有效應(yīng)力原理
7．2．3 平衡方程
7．2．4 連續(xù)性方程
7．3 多場耦合流變模型
參考文獻(xiàn)
第8章 泥頁巖流變與裂紋擴(kuò)展數(shù)值模擬
8．1 泥頁巖多場耦合流變數(shù)值模擬
8．1．1 平衡方程的離散
8．1．2 連續(xù)性方程的離散
8．1．3 總體控制方程
8．1．4 模擬驗(yàn)證及結(jié)果分析
8．2 泥頁巖井壁圍巖裂紋擴(kuò)展數(shù)值模擬
8．2．1 井壁圍巖裂紋擴(kuò)展幾何模型
8．2．2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
參考文獻(xiàn)
第9章 泥頁巖井壁蠕變損傷強(qiáng)度分析
9．1 巖石力學(xué)中常用的強(qiáng)度準(zhǔn)則
9．1．1 Mohr-Coulomb強(qiáng)度準(zhǔn)則
9．1．2 Dmcker-Prager強(qiáng)度準(zhǔn)則
9．1．3 Griffith強(qiáng)度準(zhǔn)則
9．2 雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論
9．2．1 雙剪應(yīng)力單元體
9．2．2 雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論表達(dá)式
9．3 雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論在井壁穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用
9．3．1 井壁坍塌壓力統(tǒng)一解表達(dá)式
9．3．2 井壁坍塌壓力計(jì)算實(shí)例
9．3．3 井壁坍塌壓力統(tǒng)一解的特點(diǎn)及意義
9．4 泥頁巖蠕變損傷強(qiáng)度準(zhǔn)則
9．4．1 基于雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論的巖石蠕變損傷變量
9．4．2 蠕變損傷強(qiáng)度準(zhǔn)則
9．4．3 泥頁巖蠕變損傷強(qiáng)度準(zhǔn)則的適用性
9．4．4 泥頁巖蠕變損傷強(qiáng)度準(zhǔn)則的特點(diǎn)及意義
參考文獻(xiàn)
彩圖