摘要 | 第4-6页 |
Abstract | 第6-8页 |
第一章 绪论 | 第14-29页 |
1.1 研究目的与意义 | 第14-16页 |
1.2 国内外研究现状及存在的问题 | 第16-26页 |
1.2.1 井壁稳定力学模型研究现状 | 第16-17页 |
1.2.2 井壁稳定力学-化学耦合研究现状 | 第17-22页 |
1.2.3 井壁稳定温度效应研究现状 | 第22-24页 |
1.2.4 泥页岩地层井壁坍塌周期研究现状 | 第24-25页 |
1.2.5 泥页岩地层井壁坍塌周期研究主要存在问题 | 第25-26页 |
1.3 本文研究内容与技术路线 | 第26-29页 |
1.3.1 研究内容 | 第26-28页 |
1.3.2 技术路线 | 第28-29页 |
第二章 泥页岩地层孔隙压力分布规律研究 | 第29-47页 |
2.1 泥页岩地层孔隙压力非平衡热力学模型 | 第29-37页 |
2.1.1 唯象方程 | 第29-33页 |
2.1.2 泥页岩地层孔隙压力计算模型的推导 | 第33-36页 |
2.1.3 泥页岩地层孔隙压力计算模型的建立 | 第36-37页 |
2.2 泥页岩地层孔隙压力分布规律研究 | 第37-45页 |
2.2.1 泥页岩地层孔隙压力计算基本参数 | 第37页 |
2.2.2 泥页岩地层孔隙压力传递规律 | 第37-41页 |
2.2.3 溶质扩散系数对孔隙压力传递的影响 | 第41-42页 |
2.2.4 膜效率对孔隙压力传递的影响 | 第42-43页 |
2.2.5 孔隙度对孔隙压力传递的影响 | 第43-44页 |
2.2.6 解离系数对孔隙压力传递的影响 | 第44-45页 |
2.3 本章小结 | 第45-47页 |
第三章 泥页岩地层温度分布规律及其影响 | 第47-63页 |
3.1 泥页岩地层力化热多场耦合渗流模型 | 第47-52页 |
3.1.1 泥页岩地层非等温非平衡热力学模型的推导 | 第47-50页 |
3.1.2 泥页岩地层力化热多场耦合渗流模型的建立 | 第50-52页 |
3.2 泥页岩地层力化热多场耦合下渗流规律研究 | 第52-61页 |
3.2.1 泥页岩地层力化热多场耦合渗流计算基本参数 | 第52页 |
3.2.2 泥页岩地层孔隙压力传递规律 | 第52-57页 |
3.2.3 热扩散率对孔隙压力传递的影响 | 第57-59页 |
3.2.4 热渗透系数对孔隙压力传递的影响 | 第59-61页 |
3.3 本章小结 | 第61-63页 |
第四章 泥页岩地层井周强度分析 | 第63-85页 |
4.1 泥页岩地层多场耦合强度弱化模型 | 第63-68页 |
4.1.1 泥页岩地层水分运移机理分析 | 第63-65页 |
4.1.2 泥页岩地层含水量分布方程的推导 | 第65-66页 |
4.1.3 泥页岩地层强度随含水量变化关系 | 第66页 |
4.1.4 泥页岩地层力化热多场耦合强度分析模型的建立 | 第66-68页 |
4.2 泥页岩地层井周强度分布规律研究 | 第68-83页 |
4.2.1 泥页岩地层力化热多场耦合强度计算基本参数 | 第68页 |
4.2.2 泥页岩地层井周强度分布规律研究 | 第68-75页 |
4.2.3 温度对地层含水量及强度分布的影响 | 第75-79页 |
4.2.4 化学势差对地层含水量及强度分布的影响 | 第79-83页 |
4.3 本章小结 | 第83-85页 |
第五章 泥页岩地层井壁坍塌周期模型的建立 | 第85-99页 |
5.1 井壁坍塌周期模型的基本假设 | 第85-86页 |
5.2 泥页岩地层温度场模型 | 第86-87页 |
5.3 泥页岩地层化学势场和渗流场模型 | 第87-88页 |
5.3.1 泥页岩地层流量方程 | 第87页 |
5.3.2 泥页岩地层流体渗流连续性方程 | 第87页 |
5.3.3 泥页岩地层流体状态方程 | 第87-88页 |
5.3.4 泥页岩地层化学势场方程 | 第88页 |
5.3.5 泥页岩地层渗流场模型 | 第88页 |
5.4 泥页岩地层强度参数动态模型 | 第88-89页 |
5.4.1 泥页岩地层含水量计算方程 | 第88-89页 |
5.4.2 泥页岩地层强度随含水量变化关系 | 第89页 |
5.5 泥页岩地层变形场模型 | 第89-93页 |
5.5.1 泥页岩地层骨架平衡方程 | 第89-90页 |
5.5.2 有效应力原理 | 第90-91页 |
5.5.3 泥页岩地层骨架几何方程 | 第91页 |
5.5.4 泥页岩地层骨架本构方程 | 第91-93页 |
5.6 强度准则分析 | 第93-95页 |
5.6.1 Mohr-Coulomb强度准则 | 第93-94页 |
5.6.2 Drucke-Prager强度准则 | 第94-95页 |
5.6.3 破坏指数 | 第95页 |
5.7 泥页岩地层各物理场模型定解条件 | 第95-98页 |
5.7.1 边界条件 | 第95-97页 |
5.7.2 初始条件 | 第97-98页 |
5.8 本章小结 | 第98-99页 |
第六章 泥页岩地层井壁坍塌周期数值模拟软件开发 | 第99-124页 |
6.1 泥页岩地层井壁坍塌周期多场耦合模型的有限元离散 | 第99-113页 |
6.1.1 偏微分方程数值求解概述 | 第99-101页 |
6.1.2 泥页岩地层温度场方程的时空域离散 | 第101-103页 |
6.1.3 泥页岩地层化学势场方程的时空域离散 | 第103-106页 |
6.1.4 泥页岩地层渗流场方程的时空域离散 | 第106-109页 |
6.1.5 泥页岩地层含水量场方程的时空域离散 | 第109-110页 |
6.1.6 泥页岩地层变形场方程的时空域离散 | 第110-113页 |
6.2 泥页岩地层井壁坍塌周期数值模拟软件开发与验证 | 第113-123页 |
6.2.1 数值模拟软件开发概述 | 第113-114页 |
6.2.2 泥页岩地层井壁坍塌周期数值模拟软件开发 | 第114-119页 |
6.2.3 泥页岩地层井壁坍塌周期数值模拟软件验证 | 第119-123页 |
6.3 本章小结 | 第123-124页 |
第七章 泥页岩地层井壁坍塌周期分析计算及现场应用 | 第124-150页 |
7.1 泥页岩地层井壁坍塌周期影响因素的敏感性分析 | 第124-144页 |
7.1.1 泥页岩地层井壁坍塌周期模型计算基本参数 | 第124-126页 |
7.1.2 温度因素对泥页岩地层井壁坍塌的影响 | 第126-131页 |
7.1.3 化学因素对泥页岩地层井壁坍塌的影响 | 第131-138页 |
7.1.4 力学因素对泥页岩地层井壁坍塌的影响 | 第138-143页 |
7.1.5 不同模型对泥页岩地层井壁坍塌周期的影响 | 第143-144页 |
7.2 现场应用 | 第144-148页 |
7.2.1 工程概况 | 第144-145页 |
7.2.2 坍塌机理简述 | 第145-147页 |
7.2.3 钻井液优选 | 第147-148页 |
7.3 本章小结 | 第148-150页 |
结论与建议 | 第150-153页 |
参考文献 | 第153-163页 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第163-165页 |
致谢 | 第165-166页 |
作者简介 | 第166页 |