气体钻井井底低温对岩石破碎的影响机制

摘要：

首先分析井底钻头喷嘴的Joule-Thomson效应,其次,建立急剧冷却条件下井底岩石的温度场分布模型,并以此建立井底岩石动态热应力分布模型,对气体钻井井底热冲击应力进行深入剖析.此外,通过引入井底岩石裂纹尖端应力强度因子,对钻头载荷和热应力共同作用下的井底岩石裂纹扩展失稳进行分析,对砂岩岩样进行液氮冷却试验,并对其进行声波实时测量.结果表明:在热应力的作用下岩石裂纹的抗扩展阻力存在极小值,气体钻井岩屑粒度较小;随着温度的降低,波速在岩石中呈线性衰减,声波的首波波幅也有明显的延迟,说明冷却处理对岩心内部结构产生了很大影响.

关键词：气体钻井、低温热应力、应力强度因子、裂纹、声波试验

所属期刊栏目：40

分类号：TE21(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金项目51274220

在线出版日期：2016-10-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：90-95