【摘 要】
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在油气井工程中，泥页岩地层井壁失稳是影响钻井速度及钻井成本的主要原因，各种井下复杂情况与事故约70％都与泥页岩相关。掌握泥岩的力学特性以及钻井过程中井周应力场、位移场的
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在油气井工程中，泥页岩地层井壁失稳是影响钻井速度及钻井成本的主要原因，各种井下复杂情况与事故约70％都与泥页岩相关。掌握泥岩的力学特性以及钻井过程中井周应力场、位移场的变化规律，是预防泥岩地层在钻井过程中井壁出现失稳的关键。鉴于所研究的问题具有高度的复杂性，本文采取实验手段对深部泥岩井周的非线性变形过程进行实时监测研究，获取泥岩井周差压力、位移随时间的变化规律。本文在室内试验和理论分析的基础上，完成了以下主要工作： 1、人造泥岩岩心的制作与研究 通过对泥页岩成岩过程的了解和分析现场岩心的基本组成成分、微结构确定人造泥岩岩心的组成成分与胶结剂的选择；系统完成了人造泥岩岩心的制作工艺与流程；通过对人造岩心试样进行强度测试和线膨胀率的测量，筛选出适合泥岩非线性变形试验要求的岩样。 2、建立泥岩井眼变形实时监测的先导性模拟试验装置 一种是通过动态电阻应变仪和基于LabVIEW软件平台的数据采集软件架设应变测量系统的方法建立，另一种是采用PLC结合AD7731来实现对泥岩井眼变形进行高精度的测量。 3、泥岩井眼变形实时监测试验研究 利用所建模拟试验装置进行了两种不同性质泥岩和四种加载条件下的变形测量实验，采集到了井眼变形至破坏过程中差压力、位移与时间的关系曲线，根据实验曲线解释现象并得出基本规律，再应用RFPA2D数模软件重现井眼整个破坏过程，并对比了变形测量值和数值模拟计算值，最后结合理论联系实际，指导钻井实践。
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