垫层对工作井应力与变形影响的分析
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地层压力变化对套损井的影响及控制措施摘要:分析了地层压力变化对套损井的影响,并提出了压力调整措施。
结果表明,通过区域地层压力调整,可有效防止开发过程中的压力变化幅度,对于预防套损井的发生和保证套损区的稳定,减少套损井具有重要指导意义。
关键词:地层压力控制套损油田开发过程是一个不断认识完善的过程,随着工艺技术的进步和提高最终采收率的需要,开采方式和开发方式都在不断的变革和完善。
每次开采方式和开发方式的变化都将引起地层压力的变化和不同岩性地层应力场的重新分布,对油田开发造成了重要的影响。
一、地层压力变化原因1.1影响因素大庆油田是一个非均质发育的多油层油藏,在油田开发过程中,造成地层压力变化的原因很多。
由自喷转为机械抽油,断层的切割与遮挡,注采比的改变,注水井的细分和层段调整,注采系统调整,井网的加密与调整,都将造成局部或区域的压力变化。
从目前的开发过程看,井网的加密调整对地层的压力变化影响最大,控制难度也最大,从南一区2003年-2007年区块地层压力变化看,区域都出现了地层压力下降比较大的现实。
见表1。
表1 2003年-2007年地层压力变化表1.2地层压力变化是诱发油水井套管钢性损坏的重要原因(1)由于应力相对集中的断层区诱发套损。
(2)油田开发过程中的地层压力变化,引起地层应力场重新分布诱发套损。
(3)注水开发油田泥岩水侵软化,当压力变化时引起膨胀与压缩诱发套损。
运用数模对油田套管损坏的压力与压差联合作用机理进行了数模计算,通过对1994年西区和北一区断东两个钻降套损区钻井前后的压力变化计算,验证了应力、地层压力、压差是诱发套损的重要因素。
二、地层压力变化对油田开发的影响2.1诱发套损的原因与套损规律从目前某厂发生的3173口套损井的损坏时间上看与地层压力有直接联系。
实际表明,大范围的套损即不发生在高压开采阶段,也不发生在低压开发阶段,而是发生在开发过程的压力变化较大的时期。
所以在整个开发过程中如何控制合理的注采比,保持地层压力相对稳定,是预防套损井发生的重要工作。
垫层工作总结
垫层工作是指在建筑或道路施工过程中,为了保护地基或者路基而进行的一系
列工作。
这些工作虽然不起眼,但却是确保整个工程质量和安全的重要环节。
在过去的一段时间里,我有幸参与了多个垫层工作,通过这些经历,我深刻体会到了垫层工作的重要性以及其中的挑战和技巧。
首先,垫层工作的重要性不言而喻。
地基或者路基是整个建筑或者道路工程的
基础,它的质量直接影响着工程的安全和稳定。
而垫层工作就是为了保护这个基础,防止其受到外部环境的侵蚀和破坏。
在垫层工作中,我们需要选择合适的材料,进行精确的铺设和压实,确保地基或者路基的稳定性和耐久性。
只有做好了垫层工作,才能保证整个工程的质量和安全。
其次,垫层工作也是充满挑战和技巧的。
在实际操作中,我们常常面临各种复
杂的地质条件和施工环境,需要根据具体情况选择合适的垫层材料和施工方法。
同时,垫层工作也需要严格的操作规范和技术要求,只有做到每一个细节都符合标准,才能确保工程的质量。
在实际操作中,我们需要不断总结经验,不断提高技术水平,才能应对各种挑战,确保垫层工作的质量和效果。
总的来说,垫层工作虽然不起眼,但却是整个工程中不可或缺的重要环节。
只
有做好了垫层工作,才能确保工程的质量和安全。
在今后的工作中,我会继续努力,不断提高自己的技术水平,为每一个垫层工作做到更加完美。
希望通过我们的努力,能够为建筑和道路工程的发展贡献自己的一份力量。
钻井中井壁不稳定因素浅析摘要:钻进生产中井壁失稳最为常见,机理复杂,难于预防。
对井壁失稳机理重新认识,为井壁稳定技术对策提供依据。
关键词:井壁不稳定;水化膨胀;坍塌压力井壁不稳定是指钻井或完井过程中的井壁坍塌、缩径、地层压裂三种基本类型,是影响井下安全的主要因素之一。
一、井壁不稳定地层的特征钻井过程中所钻遇的地层,如泥页岩、砂质或粉砂质泥岩、流砂、砂岩、泥质砂岩或粉砂岩、砾岩、煤层、岩浆岩、灰岩等均可能发生井壁不稳定。
但井塌大多发生在泥页岩地层中,约占90%以上。
缩径大多发生在蒙皂石含量高含水量大的浅层泥岩、盐膏层、含盐膏软泥岩、高渗透性砂岩或粉砂岩、沥青等类地层中。
二、坍塌地层的特征井塌可能发生在各种岩性、不同粘土矿物种类及含量的地层中;但严重井塌往往发生在具有下述特征的地层中:(1)层理裂隙发育或破碎的各种岩性地层;(2)孔隙压力异常泥页岩;(3)处于强地应力作用地区;(4)厚度大的泥岩层;(5)生油层;(6)成岩第一或第二脱水带;(7)倾角大易发生井斜的地层;(8)含水量高的泥岩或砂岩、粉砂岩等。
三、井壁不稳定实质是力学不稳定问题井壁不稳定根本原因是钻井液作用在地层的压力地层破裂压力,从而造成井壁岩石所受的应力超过岩石本身强度,引起井壁不稳定。
钻井液与地层所发生物理化学作用,最终均因造成地层坍塌压力增高和破裂压力降低,而引起井壁不稳定。
四、井壁失稳原因探讨1.力学因素地层被钻开之前,地下的岩石受到上覆压力、水平方向地应力和孔隙压力的作用下,处于应力平衡状态。
当井眼被钻开后,井内钻井液作用于井壁的压力取代了所钻岩层原先对井壁岩石的支撑,破坏了地层和原有应力平衡,引起井壁周围应力的重新分布;如井壁周围岩石所受应力超过岩石本身的强度而产生剪切破坏,对于脆性地层就会发生坍塌,井径扩大;而对于塑性地层,则发生塑性变形,造成缩径。
我们把井壁发生剪切破坏的临界井眼压力称为坍塌压力,此时的钻井液密度称为坍塌压力当量钻井液密度。
2K311010城镇道路工程结构与材料一、城镇道路分级城镇道路按道路在道路网中的地位、交通功能以及对沿线的服务功能等,分为快速路、主干路、次干路和支路四个等级。
(1)快速路应中央分隔,全部控制出入并控制出入口间距及形式,应实现交通连续通行;单向设置不应少于两条车道,并应设有配套的交通安全与管理设施。
快速路两侧不应设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的出入口。
(2)主干路应连接城市各主要分区,以交通功能为主。
主干路两侧不宜设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的出入口。
(3)次干路应与主干路结合组成干路网,以集散交通的功能为主,兼有服务的功能。
(4)支路宜与次干路和居住区、工业区、交通设施等内部道路相连接,以解决局部地区交通,服务功能为主。
二、城镇道路技术标准我国城镇道路分级及主要技术指标见表2K311011-1。
三、城镇道路路面分类(一)按路面结构类型分类(见表2K311011-2)道路路面可分为沥青路面、水泥混凝土路面和砌块路面三大类: (1)沥青路面面层类型包括沥青混合料、沥青贯入式和沥青表面处治。
沥青混合料适用于各交通等级道路;沥青贯入式与沥青表面处治路面适用于中、轻交通道路。
补充解释:我国交通量划分为五级,分为特轻、轻、中、重、特重交通。
沥青贯入式(先石后沥青)○1整修和清扫基层;②浇洒透层或粘层沥青;③铺撒主要矿料;④碾压;⑤酒布沥青;⑥铺撒嵌缝材料;⑦再次碾压;⑧重复⑤⑥⑦两次;⑨养护。
沥青表面处治(先沥青后石)①备料;②清理基层及放样;③浇洒透层沥青④酒布沥青;⑤铺撒矿料;⑥碾压⑦重复④⑤⑥一次;⑧养护。
(2)水泥混凝土路面面层类型包括普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土与钢纤维混凝土,适用于各交通等级道路。
(3)砌块路面适用于支路、广场、停车场、人行道与步行街。
(二)按力学特性分类(1)柔性路面:荷载作用下产生的弯沉变形较大、抗弯强度小,在反复荷载作用下产生累积变形,它的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。
界面层厚度和性能对复合材料残余应力的影响1 绪论1.1研究的目的及意义金属基复合材料是在树脂基复合材料的基础上发展起来的。
最初在60年代初期开始有所发展,但由于当时制备技术等各种因素的制约,并没有引起广泛的注意。
进入到70年代后期,由于高新技术对材料的各种性能要求日益提高,金属基复合材料以其优良的性能引起各国政府、工业界的重视,被誉为先进复合材料,与传统材料相比较,它具有重量轻、高比弹性模量、高比强度、耐疲劳、耐磨损、低能耗、低膨胀系数等特点,具有在军事、航天航空、汽车、机械、电子等各种领域应用的可能性[1]。
在高温下制备复合材料时,基体与增强体之间极易发生有害的界面反应,而合适的界面涂层不但能有效阻挡这类反应,而且还可以对复合材料界面残余应力的分布起到一定的调节作用[2]。
在复合材料使用过程中,由于基体和纤维性能的差异,热残余应力的存在不可避免,它对复合材料的力学性能有着重要影响,有时甚至会导致基体开裂,因此受到人们的高度重视[3]。
由于材料不同且具有不同力学性能的界面层,其厚度和性能会对复合材料的有效性能产生剧烈的影响[4],所以合适的界面厚度使得基体与基体的界面结合适中,有利于材料性能的提高[5]。
金属基复合材料的内部残余应力对复合材料的力学性能具有重大影响, 为了预测金属基复合材料内部残余应力的大小及影响,许多学者都致力于研究金属基复合材料内部残余应力的理论计算模型[6]。
广义地说,残余应力是一种普遍存在的现象,产生残余应力的原因也是多种多样的。
金属基复合材料热残余应力产生必须具备的条件有:(1)基体与增强体之间界面结合良好;(2)温度变化;(3)增强体与基体之间的热膨胀系数差异[7]。
而这些简化模型的界面层具有一定的厚度,界面结合的好坏由界面层材料力学性能来表征[8]。
并且建立一些模型对于分析和理解热残余应力的分布特征和变化趋势是非常有用的[9]。
几年来,随着计算机技术和有限元方法的快速发展,引发了数值模拟技术的热潮,数值模拟技术的应用,不仅可以节省实验时问、节约研究经费,而且对研究残余应力对复合材料性能的作用规律、促进金属基复合材料的应用与发展都具有重大意义[6]。
煤柱下方底板岩层中应力分布特点及其实际意义煤矿底下,尤其是煤柱下方的底板岩层,那可真是个“神秘”区域。
大家知道,煤矿的采掘工作不像你我家里搬家那么简单,下面的情况复杂得很,尤其是在那些岩层深处。
煤柱周围的压力分布更是个大问题。
你想想,煤矿就像是一个巨大的地下迷宫,底下的岩层就像是这些迷宫的墙壁,承受着成千上万吨的压力。
所以,搞清楚这些岩层中的应力分布,能帮我们了解那些潜在的危险。
就像你如果在走钢丝,要知道钢丝的承重能力,稍不注意可就会出事。
煤柱下方的底板岩层应力分布,简单来说,就是岩层在受到煤柱压迫时,力的分布情况。
它不像你想象中的那么均匀,有些地方受力大,有些地方受力小。
这个“力”的分布就像是一锅刚炖好的热汤,热气四溢,哪里一不小心就会溅出水花。
所以,了解这个分布,可以提前发现可能的隐患。
煤矿的安全,简直关乎每个人的生命,哪怕是多出一丝丝的警觉,也能救命。
你要是仔细看底板岩层的应力,就能发现一些有趣的事情。
就比如说,有些地方受力明显比较集中,像极了我们日常生活中的“热点区域”。
这些地方不仅压力大,岩层可能还会因为长期的挤压和应力作用,发生微小的裂纹,哪怕这些裂纹看起来不大,可一旦“火花四溅”,那可就会引发地震一样的灾难。
反过来,受力较小的地方,岩层的稳定性会相对更好,就像是用铁锤砸下去,感觉就有劲儿,不会轻易崩塌。
要知道,煤矿的底板岩层受力状况的变化,直接影响到矿井的开采安全。
如果我们对这些区域的应力分布没有足够的了解,一旦采掘作业展开,尤其是大规模采掘,底板岩层可能会因为过大的应力作用发生突然的塌陷,造成灾难性的后果。
你想,地下几十米深的地方发生塌方,谁能扛得住?而且底板岩层并不是单纯的“一个面”,它也是由一块块岩石拼接而成的,每一块岩石的承受能力、材质、结构都有差异。
这就像是修一栋大楼,每一根柱子如果强度不均衡,那栋楼迟早会出现问题。
所以说,煤柱下方的应力分布,给我们带来的不仅是“前车之鉴”,还让我们对矿井的管理和安全有了更深的认知。
第23卷 第14期岩石力学与工程学报 23(14):2421~24232004年7月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering July ,20042003年6月20日收到初稿,2003年8月24日收到修改稿。
* 国家自然科学基金重点项目(50234030)资助课题。
作者 刘玉石 简介:男,47岁,1982年毕业于大连理工大学力学系,现任中国石油勘探开发研究院外事井所高级工程师,主要从事钻井力学和井壁稳定方面的研究工作。
E-mail :liuyushi@ 。
地层坍塌压力及井壁稳定对策研究*刘玉石(中国石油勘探开发研究院 北京 100083)摘要 泥页岩井壁失稳给钻井施工带来很多难题,并造成了巨大的经济损失。
应用固体力学方法推导出了井壁围岩应力方程,由泥页岩水化应力试验确定了泥页岩水化应力特性,由Mohr-Coulomb 强度准则计算出维持井壁稳定的钻井液密度。
此种方法已在部分油田得到应用,并取得了较好的效果。
关键词 石油工程,泥页岩,膨胀,强度,钻井液密度分类号 TE 28 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2004)14-2421-03COLLAPSE PRESSURE AND PRECAUTIONS FOR STABILITY OF WELLBORE WALLLiu Yushi(Researth Institute of Petroleum Exploration and Development ,PetroChina , Beijing 100083 China )Astract Instability of wellbore wall is a costly and troublesome problem in drilling operation. The stress formula of wellbore wall is given in this paper according to solid mechanics ,and swelling stress properties of shale are also determined by swelling stress test on shale. Safe drilling mud densities are calculated by using Mohr-Coulomb strength criterion. The presented method has been employed in some field with good result. Key words petroleum engineering ,shale ,swelling ,strength ,drilling mud density1 前 言泥页岩井壁失稳的原因之一是当井眼钻开后,由于地应力的作用,井壁围岩发生应力集中现象,井壁上最大切向应力超过原地应力1倍多,井壁岩石因所承受的应力大于其自身强度而发生失稳[1~3]。
地层钻井井塌、井漏、缩径成因及预防措施雷华友(河南省煤田地质局二队,河南 471023)摘 要:本文着重分析了由于地层结构、地层的物理特性、地质构造等因素引起的井塌、井漏、缩径等井内复杂情况,分析了其形成原因及对钻井施工的影响,并根据其不同的表现形式,提出了相应的预防措施,以指导和服务于钻井生产。
关键词:井塌 井漏 缩径 成因 影响 预防措施The Causes of C ollapse ,Lost Circulation and Diameter Shrinkagein Strata Drilling and Preventive MeasuresLei Huay ou(Henan Provincial Bureau of C oal G eology ,Henan 471023)Abstract :The paper analyzes the com plex situations of collapse ,lost circulation and diameter shrinkage in strata drilling caused by factors such as the structure and physical properties of the strata and the geological structures.It als o analyzes their influence on drilling ,and puts forward s ome preventive measures according to different situation ,s o as to provide guidance and reference to well drilling and production.K eyw ords :C ollapse ;lost circulation ;diameter shrinkage ;cause ;in fluence ;preventive measure1 前言不同地区的地层结构、地层物理特性各不相同,地质构造也存在着很大的差异,受此客观地质条件的影响和制约,使得地层在钻井施工上主要表现出井塌、井漏、缩径等不同的特性,这些特性在有些地区表现得较单一,而在某些地区表现得比较复杂,进而对钻井施工产生一定的影响,因此,有必要对井塌、井漏、缩径的形成原因,对钻井施工的影响进行分析研究,并提出预防措施,以指导和服务于钻井生产。