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《哈尔滨工程大学》 2002年
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泥岩的本构方程及油水井套管剪切破坏机理的研究

陈会军  
【摘要】: 随着各种强化采油手段的实施,油水井套管的工作环境日益恶化,套管损坏已经成为一个石油工程关注的热点问题之一。目前套损速度有逐年增加的趋势,严重影响了各大油田的生产,造成人力、物力和财力的巨大损失。研究油水井套管损坏机理具有重要的理论意义和工程意义。 油水井套管损坏问题是一个涉及地质力学、固体力学、流体力学及材料强度理论等多门学科和领域的复杂问题。现场调查表明,套管剪切损坏是套损最严重的破坏形式之一,在采油过程中油藏结构变化打破了原地应力场的平衡,泥岩层吸水蠕变产生地层滑动是引起套管损坏的主要原因。因而研究泥岩层吸水的物性变化,即建立泥岩本构方程和分析套管剪切损坏的力学机理是倍受油田关注而急待解决的问题。围绕这一问题,本文的主要工作有以下几个方面: 1.通过分析和调研,认识到油藏结构变化和泥岩层蠕变滑动是引起套管剪切损坏的基本原因。全面地总结油水井套管损坏机理和岩土力学中的本构方程理论,为本文的工作奠定了基础。 2.深入地研究了泥岩吸水的物理变化过程,指出体积膨胀非线性变化是泥岩吸水过程物理变化的重要特征,建立了反映这一变化影响的非线性蠕变材料的本构方程。 3.建立了套管剪切损坏的油藏隆起和岩石层面滑动力学模型。应用断裂力学理论,通过理论分析和计算,给出应力和应变场的分布,定量地合理地阐明了套管剪切损坏力学机理。 4.对在采油工程中采用的预防、控制油水井套管剪切损坏的措施提供了合理的解释和定量的分析。从理论上进一步提出了一些合理的预防措施和办法。 由于套损速度有逐年增加的趋势,目前,大庆油田每年都有600-700口井发生套管损坏,直接经济损失上亿元。本论文进行了探索和研究为最终解决套管损坏问题提供了理论上的参考依据。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TE358

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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7 张文来;射孔对套管强度的影响研究[D];西南石油大学;2008年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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9 任隽;渭河盆地深部地壳结构探测与盆地构造研究[D];长安大学;2012年
10 韩修廷;大庆油田套管损坏机理研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐立雄;泥岩段套管损坏机理的有限元分析计算[D];西南石油学院;2005年
2 郭永鑫;含油气盆地中砂、泥岩力学性质演化模型[D];西北大学;2012年
3 雷宇;砂、泥岩压缩、回弹、破裂实验与裂缝成因的初步分析[D];西北大学;2011年
4 张油军;南宁市轨道交通一号线沿线岩层组合模型及区划研究[D];广西大学;2012年
5 成玮;泥岩收缩裂缝发育规律与形成机理研究[D];中国石油大学;2010年
6 田林;基于FLAC 3D的危岩高边坡稳定性研究[D];昆明理工大学;2012年
7 王雪鹏;塔西乌恰黑孜苇剖面晚新生代岩石磁学特征及其对区域构造活动的响应[D];兰州大学;2010年
8 宿世臣;胜利煤田东二露天矿边坡地质条件分析与稳定性评价[D];辽宁工程技术大学;2012年
9 吴明丽;广西经贸学院泥岩滑坡治理工程研究[D];广西大学;2010年
10 张奋来;永昌电厂110kV升压站主变套管介损在线监测方法及应用研究[D];重庆大学;2001年
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