地面预制钻井井壁结构的概率极限状态设计法研究

本文根据钻井井壁结构可靠性分析结果，参照《建筑结构设计统一标准》和有关设计规范，确定了地面预测钻井井壁结构的概率极限状态设计实用表达式和分项系数，建立了该种井壁结构的概率极限状态设计法，并给出了该设计法的设计程序和应用结果。     

深厚表土中钻井法凿井的井壁外载和结构

分析了钻井法凿井的井壁外载,特别是近年来研究厚表土层中井壁破裂机理时发现的竖直附加力,在已知外载条件下,研究了两种可行的井壁结构,即以增加井壁整体强度的“抗”型和安装竖向可缩装置的“让”型井壁结构的力学特性及适用条件,研究了安装竖向可缩装置井壁的井筒装备应采取的措施,认为当表土深度超过200m时,以安装竖向可缩装置的“让”型井壁结构为好。     

钻井井壁高强砼强度准则的试验研究

本文试验研究了适应高强砼钻井井壁受力特点的砼强度准则，为理论计算该砼结构的承载能力提供了可靠依据。     

超深厚表土层钻井井壁底的方案优化设计

文章采用数值计算方法,通过对4种半椭圆回转式井壁底和12种削球式井壁底的力学特性进行分析,得出削球式井壁底的承受外载的能力好于半椭圆回转式.对削球式井壁底结构形式进一步分析,得出了削球式井壁底的最佳结构形式及其应力分布规律,为两淮和山东等矿区超深厚表土层钻井井壁底设计计算提供一定的理论依据.     

细观损伤力学在气体钻井井壁稳定性研究中的应用

用RFPA2D软件建立气体钻井井眼稳定的损伤力学模型,通过跟踪声发射信号研究井壁围岩在应力下的损伤演化,从细观损伤力学的角度探讨气体钻井时井壁围岩的损伤演化,以及转换介质后井壁失稳的原因。研究发现,气体钻井时井眼周围一定范围内出现损伤区,损伤区内形成微裂纹和裂缝,转换介质后由于泥浆渗入、压力波动而导致损伤区坍塌。     

荷载效应组合时的失效概率

本文讨论了构件在荷载效应组合时的失效概率计算问题,荷载的组合采用the Ferry Borges——Castanheta荷载模型及Turkstra规则,用Rackwitz Fiessler的概率积分方法(单称F-R法),计算安全指标β,求得失效概率;以数值例子说明上述分析的有效性.     

快速钻井剂稳定井壁快速钻进作用机理研究

钻井过程中所钻地层岩石首先接触的是钻井液,如果钻井液能以保证井壁稳定为前提在瞬间有效降低地层岩石强度,即可大幅度提高机械钻速.采用渗透率大小不同的天然岩芯在不同浓度的快速钻井剂(KSZJ)中浸泡不同时间,岩石瞬间强度及最终强度的变化表明,KSZJ能以较高的渗透速率以及较大渗透体积迅速渗入岩石的裂纹,从而强化了裂纹尖端的应力,促使裂纹迅速扩展以致瞬间破坏岩石强度,提高破岩效率,从而提高机械钻速;随着浸泡时间的增加,岩芯强度也随之迅速增强并趋于稳定,有利于井壁稳定,保持井径规则.在射流钻井模拟实验装置上钻进不同硬度的岩石及海拉尔盆地乌126-88井进行的现场试验结果表明:快速钻井液技术有效解决了井壁失稳问题,提高平均机械钻速显著.     

谢凤桥油田红花套组定向井钻井方位确定研究

定向井钻井方位的确定是定向井钻井成败的关键。通过对定向井井壁周围应力的分布情况分析,依据库伦-摩尔强度准则和最大拉应力破裂准则,建立定向井井壁坍塌压力和破裂压力计算模型,并据此编制了定向井井壁稳定性分析软件。通过对谢凤桥油田地质、钻完井和测井资料的分析,确定了红花套组地应力大小及方向,并利用所编制的软件对不同钻井方位、不同井斜情况下定向井井眼稳定规律进行了模拟研究,最终确定沿最小水平主地应力方位钻井安全系数最高。     

多荷载耦合作用下立井井壁潜在破坏区的确定

首先采用弹性理论对立井井壁进行了分析,建立了井壁破坏的理论模型,进而采用通用有限元软件ANSYS,建立了立井井壁的大型三维分离式有限元数值模型。运用这两种模型详细研究了多种荷载耦合作用对立井井壁的影响,多种荷载包括：随深度变化的土压力、随时间变化的疏水附加力以及井壁自身重量。确定了立井井壁在这三种荷载综合作用下的应力、应变集中区,论证了井壁破坏理论中疏水附加力理论的正确性,对井壁设计理论以及加固区域的确定提供了一定的理论指导。本文有限元模型的建立方法以及得到的结论,在一定程度上丰富了立井井壁理论的内容,增加了立井井壁理论研究的方法,促进了井壁附加应力说的发展。