泥頁巖的水化穩(wěn)定性研究.pdf

1、鉆井中的泥頁巖井壁穩(wěn)定性問題是影響鉆井技術(shù)發(fā)展的重大問題之一，而泥頁巖水化則是影響井壁穩(wěn)定性的關(guān)鍵性因素。這是由于水化作用會導(dǎo)致泥頁巖水化膨脹、強度下降、孔隙壓力增加等變化，容易造成井壁坍塌。本論文通過綜合多學(xué)科的理論知識研究，深入細致地研究了泥頁巖井壁水化失穩(wěn)機理及其主要影響因素，得出了抑制泥頁巖水化作用的根本在于有效的控制水化應(yīng)力，即水化膨脹壓。
　　(1)本論文通過分析泥頁巖所含粘土礦物的組分、結(jié)構(gòu)特征、物理特征，泥頁巖的水

2、化作用機理研究，得出水化作用嚴重影響井壁穩(wěn)定性；
　　(2)本論文通過井壁穩(wěn)定力學(xué)與化學(xué)耦合分析,研究得出水化應(yīng)力是影響泥頁巖井壁穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素之一，并給出確定水化應(yīng)力的幾種方法；
　　(3)本論文通過分析水化前后斜井井眼應(yīng)力分布，確定水化對泥頁巖力學(xué)性能參數(shù)的影響，給出了水化前后泥頁巖力學(xué)模型以及水化擴散模型，選用合適的強度破壞準則，給出了泥頁巖井壁坍塌壓力、破裂壓力計算模型、算法，研究水化作用對泥頁巖地層井壁穩(wěn)定性的影