| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 创新点摘要 | 第8-20页 |
| 第一章 绪论 | 第20-31页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第20-21页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第21-27页 |
| 1.2.1 复杂深井钻井及井筒设计 | 第21-22页 |
| 1.2.2 地层近井应力场 | 第22-24页 |
| 1.2.3 水泥环完整性研究 | 第24-26页 |
| 1.2.4 可靠性分析及优化方法 | 第26-27页 |
| 1.3 本文主要研究目标及内容 | 第27-29页 |
| 1.3.1 研究目标 | 第27页 |
| 1.3.2 研究内容概述 | 第27-29页 |
| 1.3.3 拟解决的关键问题 | 第29页 |
| 1.4 研究方法与技术路线 | 第29-31页 |
| 第二章 深井井筒系统载荷复杂性及受力分析 | 第31-63页 |
| 2.1 深井井筒系统载荷复杂性分析 | 第31-34页 |
| 2.1.1 深井钻遇地层复杂性分析 | 第31-32页 |
| 2.1.2 深井固井复杂性分析 | 第32-33页 |
| 2.1.3 深井井筒后期施工复杂性分析 | 第33-34页 |
| 2.2 深井井筒系统受力分析 | 第34-53页 |
| 2.2.1 受地应力载荷的井筒系统受力分析 | 第34-37页 |
| 2.2.2 受温度载荷的井筒系统受力分析 | 第37-40页 |
| 2.2.3 含多层套管-水泥环井筒系统受力分析 | 第40-48页 |
| 2.2.4 复杂地质条件下的深井井筒系统应力分析 | 第48-53页 |
| 2.3 定向井三维受力分析 | 第53-62页 |
| 2.3.1 井眼内压产生的井周应力场 | 第54-55页 |
| 2.3.2 由地应力场σ__x、σ_y、τ_(xy)产生的井周应力场 | 第55-59页 |
| 2.3.3 由单轴地应力σ_z产生的井周应力场 | 第59-60页 |
| 2.3.4 由切应力τ_(xz)、τ_(yz)产生的井周应力场 | 第60-62页 |
| 2.4 本章小结 | 第62-63页 |
| 第三章 基于定值法井筒系统完整性失效分析 | 第63-92页 |
| 3.1 井筒系统失效判据研究 | 第63-72页 |
| 3.1.1 套管失效分析 | 第63-66页 |
| 3.1.2 水泥环失效分析 | 第66-68页 |
| 3.1.3 胶结面失效分析 | 第68-72页 |
| 3.2 基于定值法井筒系统完整性失效分析 | 第72-77页 |
| 3.2.1 井筒系统完整性失效判据的建立 | 第72-73页 |
| 3.2.2 算例分析 | 第73-77页 |
| 3.3 井筒系统完整性影响因素对胶结面接触压力的影响分析 | 第77-91页 |
| 3.3.1 材料力学参数对胶结面接触压力的影响 | 第77-79页 |
| 3.3.2 井筒外载荷对胶结面接触压力的影响 | 第79-80页 |
| 3.3.3 井筒几何参数对胶结面接触压力的影响 | 第80-91页 |
| 3.4 本章小结 | 第91-92页 |
| 第四章 复杂深井井筒系统不确定性研究 | 第92-110页 |
| 4.1 地层岩石力学参数的不确定性分析 | 第92-102页 |
| 4.1.1 岩心力学参数测试 | 第92-94页 |
| 4.1.2 利用测井资料解释岩石力学参数 | 第94-96页 |
| 4.1.3 岩石力学参数的不确定性分析 | 第96-102页 |
| 4.2 套管强度的不确定性分析 | 第102-105页 |
| 4.2.1 单轴抗外挤强度概率分布 | 第102-103页 |
| 4.2.2 单轴抗内压强度概率分布 | 第103页 |
| 4.2.3 三轴强度的概率分布 | 第103-105页 |
| 4.3 井筒系统受力载荷的不确定性分析 | 第105-109页 |
| 4.3.1 地应力载荷的不确定性分析 | 第105-108页 |
| 4.3.2 复杂地层套管柱外载荷的不确定性分析 | 第108-109页 |
| 4.4 本章小结 | 第109-110页 |
| 第五章 基于可靠性的井筒系统完整性评价理论研究 | 第110-127页 |
| 5.1 可靠性分析的基本原理 | 第110-117页 |
| 5.1.1 可靠性与可靠度 | 第110-111页 |
| 5.1.2 极限状态和极限状态函数 | 第111-112页 |
| 5.1.3 可靠性分析方法 | 第112-117页 |
| 5.2 井筒系统完整性评价理论 | 第117-123页 |
| 5.2.1 规则井筒系统完整性评价理论 | 第118-121页 |
| 5.2.2 不规则井筒系统完整性评价理论 | 第121-123页 |
| 5.3 复杂井筒系统完整性评价算例分析 | 第123-126页 |
| 5.4 本章小结 | 第126-127页 |
| 第六章 基于可靠性理论的井筒系统完整性评价方法及参数优化 | 第127-150页 |
| 6.1 基于可靠性理论的井筒系统完整性评价方法 | 第127-129页 |
| 6.1.1 井筒系统失效形式研究 | 第127-129页 |
| 6.1.2 基于可靠性理论的井筒系统评价方法 | 第129页 |
| 6.2 井筒系统完整性参数优化分析 | 第129-134页 |
| 6.2.1 遗传算法的基本原理 | 第130-131页 |
| 6.2.2 多目标优化遗传算法 | 第131-133页 |
| 6.2.3 基于多目标遗传算法的井筒系统完整性参数优化 | 第133-134页 |
| 6.3 井筒系统完整性评价与预测软件开发 | 第134-149页 |
| 6.3.1 软件整体框架 | 第135-136页 |
| 6.3.2 数值化井眼 | 第136-138页 |
| 6.3.3 岩体分层地应力分析 | 第138-141页 |
| 6.3.4 地应力计算与井筒附近应力场分析 | 第141-145页 |
| 6.3.5 井筒完整性评价 | 第145-149页 |
| 6.4 本章小结 | 第149-150页 |
| 第七章 结论及展望 | 第150-153页 |
| 7.1 主要研究结论 | 第150-151页 |
| 7.2 后续研究展望 | 第151-153页 |
| 参考文献 | 第153-164页 |
| 附录1 非均匀地应力作用下的井筒系统应力场推导 | 第164-171页 |
| 附录2 温度载荷作用下的井筒系统应力场推导 | 第171-176页 |
| 附录3 含多层套管-水泥环的井筒系统应力场推导 | 第176-181页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第181-182页 |
| 致谢 | 第182-183页 |
| 个人简介 | 第183页 |
