变断面深厚表土钻井井壁竖向结构稳定性

采用理论分析和有限元分析2种方法深入研究了变断面深厚表土钻井井壁竖向稳定性问题.用外推法建立了变断面非满水钻井井壁竖向稳定临界深度计算公式,并分析了其影响因素;借助ABAQUS软件分析了不同阶段钻井井壁的竖向稳定性问题,计算了钻井井壁竖向稳定临界深度,分析了井壁自重、不同边界条件、井壁底部接触面积对竖向稳定临界深度的影响.结果表明,井壁筒受力状态和边界条件对竖向稳定临界深度的影响最大.     

深厚表土层变断面钻井井壁竖向稳定临界深度的有限元计算

在给出了深厚表土层钻井井壁竖向稳定性有限元基本理论的基础上，结合工程实例，计算出该钻井井壁的竖向稳定临界深度为635 m（其钻井井壁全深为645.3 m），表明该钻井井壁在下沉到底时存在竖向失稳的可能性.通过增加横向约束的方法，井壁的竖向稳定性可得到有效地改善.同时研究了井壁的质量、井壁上下端的约束条件和井壁底接触面积等因素对钻井井壁竖向稳定临界深度的影响.结果表明：井壁的质量与钻井井壁竖向稳定临界深度成反比；井壁上下端的约束条件对井壁的竖向稳定性影响较大；井壁底与岩面的接触面积越大，井壁的竖向稳定性越强.     

钻井法施工阶段变刚度井壁结构整体稳定性分析

在分析钻井法井壁结构施工受力以及稳定性影响因素的基础上,建立了固井前井壁结构稳定性分析的力学模型.该模型考虑了井壁分段数、节间连接刚度、井壁刚度分布以及井壁荷载分布等影响井壁整体稳定性的因素.通过理论推导,得出了井壁结构的稳定系数和稳定性判别公式,并编制程序实现了求解.经程序计算,定量分析了上述各个因素对井壁结构施工整体稳定性的影响,并对数据进行拟合,得出了稳定系数的实用计算公式.     

钻井法凿井深井井壁在泥浆中的轴向稳定

分析钻井法深井井壁漂浮下沉过程和下沉到底井壁内灌满了水的轴向稳定性,提出解决的办法.     

光纤Bragg光栅传感器在钻井井壁监测中的应用

为了克服传统电测法在钻井井壁监测中的缺陷,根据钻井井壁施工工艺和地质条件等,提出了井壁节数及传感器布设方案,并采用光纤Bragg光栅传感器(FBG)对唐山温家庄铁矿钻井井壁下沉过程进行实时监测,监测内容为井壁外壁所受压力、混凝土应变以及钢筋应力,并对监测数据处理分析,分析结果表明:FBG对钻井井壁的监测数据可达理论值的95%～98%,监测数据能够及时、准确地反映钻井井壁受力变化情况,保证了监测的可靠性、稳定性与重复性。     

深厚冲积层中钻井法钻深对井壁稳定性的影响研究

根据工程实例建立起数值模型,利用数值分析方法研究钻井深度是否对井壁的稳定性构成影响.结果表明,随着钻井深度的增加,井壁的最终位移状况没有发生明显改变.井壁的稳定性与冲积层中土的性质密切相关,砂土层的井帮内易出现一定的塑性区域,稳定性较差.     

流固耦合作用下气体钻井井壁稳定性分析

以经典流固耦合基础理论为根据,推导出一个井壁岩石流固耦合模型,利用ANSYS有限元分析软件对比分析了流固耦合和非流固耦合两种情况下的井壁稳定性。通过分析得出:气体欠平衡钻井时形成负压差,在负压差的作用下流体拖拽力引起的流固耦合作用对井壁岩石产生了拉应力作用,破坏了井壁岩石的抗拉性导致井壁失稳,所以流固耦合作用在气体欠平衡钻井过程中不容忽视;通过ANSYS有限元分析可知,由欠平衡钻井逐渐向过平衡过度时,井壁岩石所受的拉应力慢慢地过渡为压应力,流固耦合作用在这个过程中的影响也随之逐渐变弱,井壁的稳定性也逐渐变强。     

气体钻井研究进展

气体钻井是欠平衡钻井的一种特殊形式,具有机械钻速快、保护储层、克服井漏和钻井效率高等常规钻井液钻井不可比拟的优势,促进了气体钻井在国内外的推广应用。但作为一项新技术,基础理论研究和现场实践过程还不成熟。综述了国内外气体钻井研究的几个热点问题,主要包括以下几个方面:研究了气体钻井理论模型,为钻井工艺参数奠定理论依据;探讨了气体钻井井斜机理,类比了气体钻井控制井斜新技术;分析了气体钻井井壁稳定性理论,总结了应对气体钻井井壁稳定性的技术思路。     

钻井综合技术在王58区块的应用

王58区块地质构造复杂,钻井施工中轨迹控制难度大、井壁稳定性差.如何在该地区进行安全钻井及环境的保护已成为钻井施工的关键问题.针对钻井施工难等特点,应用了井壁稳定、井身轨迹控制、盐膏层钻井液、承压堵漏等技术并实施了市区钻井环境保护措施,提高了该区块的钻井速度,保证了施工的安全,提高了效益.     

钻井法凿井壁后充填理论探讨

钻井井壁的壁后充填是钻井法凿井的重要工艺环节,壁后充填的质量直接决定了井壁结构的外载及其防水性能.近年来,随钻井井深的不断增加,实现高质量的壁后充填对于井壁的安全更为重要,同时其难度也空前的增大了.本文试图从理论上探讨钻井井壁的壁后充填机理,分析了井底淤泥层的形成原因,并开展了钻井井壁壁后充填的工业性试验.工业性试验情况表明,目前采用的充填设备和砂浆配比难以满足深钻井井壁壁后注浆的要求,并据此提出了钻井井壁壁后充填中存在的问题和未来的研究方向,以供深井建设的相关研究和技术人员参考.