典型文献
高压水射流井底切槽应力卸载特性
文献摘要：
深井/超深井岩石应力大造成的岩石强度升高是导致钻头磨损快、钻井效率低的主要原因之一.高压水射流技术由于可以大幅度提高机械钻速而被广泛应用于钻井工程领域.传统高压水射流破岩理论认为水射流能够起到清岩和辅助破岩的作用,但水射流形成的凹槽对井底岩石应力状态分布的影响一直没有引起足够的重视.结合钻头与高压水射流联合破岩过程,提出了高压水射流井底切槽应力卸载方法.基于Biot多孔弹性力学理论,建立了深部岩层物理模型,分析了不同井深、地应力状态、井底压差条件下岩石有效应力的分布形态和切槽应力的卸载程度;结合不同围压条件下花岗岩的力学特性,使用 自定义岩石抗压强度函数分析了井底切槽对岩石强度分布特征的影响规律.研究结果表明:随着井深的增加,应力卸载效率不断升高,井底轴线处有效应力卸载效率在70％以上,井底周围有效应力卸载效率约为50％;钻井液压力的升高减小了应力卸载效率,且井底轴线处应力卸载效率受钻井液压力的影响较大;水射流切槽显著降低了井底轴线处岩石的强度,卸载效率达50％以上,井底周围岩石强度卸载效率约为30％;井底凹槽的存在释放了岩石的有效应力,并将井底岩石应力集中于区域推离切削面,从而降低了钻头作用区域的应力值,在一定程度上降低了岩石的强度,进而提高机械钻速.
文献关键词：
深井/超深井;高压水射流;切槽;应力卸载;多孔弹性;井底应力场
中图分类号：
作者姓名：
廖华林;王华健;牛继磊;魏俊;牛文龙;刘建胜
作者机构：
中国石油大学(华东)石油工程学院/非常规油气开发教育部重点实验室 山东青岛 266580
文献出处：
引用格式：
[1]廖华林;王华健;牛继磊;魏俊;牛文龙;刘建胜-.高压水射流井底切槽应力卸载特性)[J].石油学报,2022(09):1325-1333
A类：
联合破岩,井底应力场
B类：
切槽,应力卸载,超深井,岩石强度,钻头磨损,钻井效率,高压水射流技术,大幅度提高,机械钻速,钻井工程,工程领域,射流破岩,破岩理论,流形,凹槽,应力状态,Biot,多孔弹性,弹性力学,深部,岩层,物理模型,地应力,压差,有效应力,分布形态,围压,压条,花岗岩,自定义,抗压强度,函数分析,强度分布,卸载效率,底轴,轴线,钻井液,液压力,围岩,应力集中,切削面,作用区域,应力值
AB值：
0.227285
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