煤层气钻井过程中井壁破碎特征及安全可靠性
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-12页 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 | 第8页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第8-10页 |
| 1.3 课题的研究内容和方法 | 第10-12页 |
| 第二章 井壁岩性及夹壁墙结构分析 | 第12-22页 |
| 2.1 煤岩及泥岩的结构特征及性质 | 第12-15页 |
| 2.1.1 煤岩的微结构特征 | 第12页 |
| 2.1.2 顶板泥岩的化学性质 | 第12页 |
| 2.1.3 岩石力学参数的确定 | 第12-15页 |
| 2.2 岩石破坏准则的应用 | 第15-18页 |
| 2.2.1 岩石剪切破坏准则 | 第15-17页 |
| 2.2.2 岩石张性破坏准则 | 第17-18页 |
| 2.3 分支井夹壁墙处的力学分析 | 第18-21页 |
| 2.3.1 夹壁墙几何模型 | 第18-19页 |
| 2.3.2 应力集中系数 | 第19-21页 |
| 2.4 本章小结 | 第21-22页 |
| 第三章 多分支井主分支夹壁墙的数值分析 | 第22-40页 |
| 3.1 ANSYS/LS-DYNA | 第22-24页 |
| 3.1.1 LS-DYNA简介 | 第22页 |
| 3.1.2 LS-DYNA程序计算理论 | 第22-24页 |
| 3.2 软件本构模型的精度验证 | 第24-28页 |
| 3.2.1 应力结果对比 | 第25-27页 |
| 3.2.2 位移结果对比 | 第27-28页 |
| 3.3 夹壁墙模型的建立 | 第28-30页 |
| 3.4 夹壁墙应力及破碎特征分析 | 第30-33页 |
| 3.5 岩性及结构参数对夹壁墙稳定性影响分析 | 第33-38页 |
| 3.5.1 煤岩与泥岩中夹壁墙稳定性的对比 | 第33-35页 |
| 3.5.2 初始夹角对夹壁墙稳定性的影响 | 第35页 |
| 3.5.3 埋深对夹壁墙稳定性的影响 | 第35-36页 |
| 3.5.4 方位角对夹壁墙稳定性的影响 | 第36-37页 |
| 3.5.5 井眼直径比对夹壁墙稳定性的影响 | 第37-38页 |
| 3.6 本章小结 | 第38-40页 |
| 第四章 钻具碰撞井壁的数值模拟 | 第40-60页 |
| 4.1 井筒内钻具运动状态分析 | 第40-41页 |
| 4.2 流固耦合算法-欧拉算法 | 第41-42页 |
| 4.3 无钻井液作用下钻具碰撞井壁的数值模拟 | 第42-50页 |
| 4.3.1 模型的建立 | 第42-44页 |
| 4.3.2 井壁泥岩的地应力分析 | 第44-47页 |
| 4.3.3 井壁泥岩的破碎特征分析 | 第47-50页 |
| 4.4 有钻井液作用下钻具碰撞井壁的数值模拟 | 第50-59页 |
| 4.4.1 模型的建立 | 第50-52页 |
| 4.4.2 井壁泥岩的破碎特征分析 | 第52-55页 |
| 4.4.3 钻具-井筒中的钻井液的状态分析 | 第55-56页 |
| 4.4.4 钻井液密度对钻柱振动的影响 | 第56-59页 |
| 4.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第五章 钻具作用下井壁破碎动态风险评价 | 第60-69页 |
| 5.1 不同岩性的井壁破碎特征分析 | 第60-61页 |
| 5.2 钻柱撞击速度对井壁破碎的的影响 | 第61-63页 |
| 5.3 井壁破碎的动态安全评价 | 第63-68页 |
| 5.3.1 井壁泥岩破碎风险评价 | 第63-66页 |
| 5.3.2 井壁煤岩破碎风险评价 | 第66-68页 |
| 5.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 第六章 结论与展望 | 第69-71页 |
| 参考文献 | 第71-74页 |
| 致谢 | 第74页 |
