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石油开采油井稳定性分析-《土力学新论》成果

时间:2023-09-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:某油田开采中心的一口产油井,其基本参数为:井筒半径为R0,井筒的液压力为p0;在较远R∞处,孔隙压力p∞为5 MPa。井筒中保持井壁稳定的归一化弹性极限液压荷载和塑性极限液压荷载关系曲线如图15.13和15.14所示,其中。从图15.13和图15.14可见,弹塑性极限荷载随参数b的增加而增大,这表明对于不同的强度理论可得到不同的弹塑性极限荷载。

石油开采油井稳定性分析-《土力学新论》成果

某油田开采中心的一口产油井,其基本参数为:井筒半径为R0,井筒的液压力为p0;在较远R(R>>R0)处,孔隙压力p为5 MPa。岩石的水平应力σr∞为43.4 MPa,岩石的有效孔隙度χ为25%,渗透率k为100×10-3µm2弹性模量E为1300 MPa,泊松比ν为0.15,初始屈服时的黏聚力C′0和内摩擦角φ′0分别为0.179 MPa和31.4°,屈服后的黏聚力C′1和内摩擦角φ′1分别为0.154 MPa和25.2°。

归一化井筒中液压和塑性破坏半径的关系曲线如图15.12所示。井筒中保持井壁稳定的归一化弹性极限液压荷载和塑性极限液压荷载关系曲线如图15.13和15.14所示,其中

图15.12 井壁处液压p0与破坏半径Rd的关系

从图15.12可见,塑性破坏半径随井筒中液压的增大而增大,即当井壁处的液压增大时,井筒周围更大范围的岩石首先进入塑性阶段,这符合文献[8]中岩土材料厚壁筒的渐进破坏方式。对相同的井筒处液压,随着b值的增加塑性半径也随之增加,即由不同的强度理论可得到不同的塑性破坏半径。从图15.13和图15.14可见,弹塑性极限荷载随参数b的增加而增大,这表明对于不同的强度理论可得到不同的弹塑性极限荷载。因此,用不同的强度理论进行该问题的分析具有一定的参考价值[17-19]。(www.xing528.com)

图15.13 弹性极限荷载pe0与b的变化

图15.14 塑性极限荷载pp0与b的变化

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