| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第10-14页 |
| 1.1.1 石油开采和水力压裂简介 | 第10-12页 |
| 1.1.2 水力压裂过程中的窜槽问题 | 第12-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-17页 |
| 1.2.1 水力压裂的发展 | 第14-15页 |
| 1.2.2 固井水泥环破坏 | 第15页 |
| 1.2.3 固井界面破坏 | 第15-16页 |
| 1.2.4 国内外研究现状简析 | 第16-17页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第17-19页 |
| 第2章 压裂环境下固井水泥环的破坏 | 第19-40页 |
| 2.1 含射孔的套管井模型 | 第19-21页 |
| 2.2 破裂压力计算方法 | 第21-24页 |
| 2.3 水泥材料属性对水力封隔能力的影响 | 第24-28页 |
| 2.3.1 水泥杨氏模量及抗拉强度 | 第24-26页 |
| 2.3.2 水泥泊松比 | 第26-28页 |
| 2.3.3 小结 | 第28页 |
| 2.4 地层材料属性对水力封隔能力的影响 | 第28-32页 |
| 2.4.1 地层杨氏模量 | 第29-30页 |
| 2.4.2 地层泊松比 | 第30-31页 |
| 2.4.3 小结 | 第31-32页 |
| 2.5 射孔条件对水力封隔能力的影响 | 第32-35页 |
| 2.5.1 射孔方位 | 第32-34页 |
| 2.5.2 射孔密度 | 第34-35页 |
| 2.6 地应力状态对水力封隔能力的影响 | 第35-38页 |
| 2.6.1 静水压应力 | 第36-37页 |
| 2.6.2 偏应力 | 第37-38页 |
| 2.7 本章小结 | 第38-40页 |
| 第3章 固井界面裂纹的扩展 | 第40-65页 |
| 3.1 内聚力模型 | 第40-43页 |
| 3.2 第一界面裂纹 | 第43-55页 |
| 3.2.1 有限元模型及临界水压的计算 | 第43-46页 |
| 3.2.2 内聚力单元参数 | 第46-50页 |
| 3.2.3 水泥属性 | 第50-52页 |
| 3.2.4 地层属性 | 第52-53页 |
| 3.2.5 地应力及套管水压 | 第53-55页 |
| 3.3 第二界面裂纹 | 第55-64页 |
| 3.3.1 第二界面存在裂纹的套管井模型 | 第55-56页 |
| 3.3.2 内聚力单元参数 | 第56-59页 |
| 3.3.3 水泥属性 | 第59-61页 |
| 3.3.4 地层属性 | 第61-62页 |
| 3.3.5 地应力及套管水压 | 第62-64页 |
| 3.4 本章小结 | 第64-65页 |
| 第4章 避免压裂窜槽的方案 | 第65-78页 |
| 4.1 模型描述 | 第65-66页 |
| 4.1.1 水泥环脆性破坏 | 第65页 |
| 4.1.2 界面裂纹扩展 | 第65-66页 |
| 4.1.3 窜槽机制对比的意义 | 第66页 |
| 4.2 水泥属性对两种窜槽机制的影响 | 第66-68页 |
| 4.2.1 水泥杨氏模量 | 第66-67页 |
| 4.2.2 水泥泊松比 | 第67-68页 |
| 4.3 地层属性对两种窜槽机制的影响 | 第68-70页 |
| 4.3.1 地层杨氏模量 | 第68-69页 |
| 4.3.2 地层泊松比 | 第69-70页 |
| 4.4 地应力对两种窜槽机制的影响 | 第70-72页 |
| 4.4.1 水平地应力 | 第70-71页 |
| 4.4.2 垂直地应力 | 第71-72页 |
| 4.5 界面胶结质量与套管井抗窜能力 | 第72-76页 |
| 4.5.1 界面胶结质量不影响套管井抗窜能力的例子 | 第73-74页 |
| 4.5.2 界面胶结质量影响套管井抗窜能力的例子 | 第74-76页 |
| 4.5.3 小结 | 第76页 |
| 4.6 本章小结 | 第76-78页 |
| 结论 | 第78-80页 |
| 参考文献 | 第80-84页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 | 第84-86页 |
| 致谢 | 第86页 |