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题名砂泥岩组合体冲击动力学及破坏特征实验研究
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作者
汪翰林
李皋
李红涛
王浩
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机构
油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学
油气钻完井技术国家工程研究中心欠平衡/气体钻井实验室·西南石油大学
西南石油大学石油工程学院
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出处
《钻采工艺》
北大核心
2025年第2期41-49,共9页
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基金
国家自然科学基金“深井超深井井筒多相瞬态流动模型与压力演变规律研究”(编号:51904264)
四川省自然科学基金项目“超深层裂缝性气层钻井复杂工况井筒瞬态流动特性及井口回压控制压力反馈规律研究”(编号:2023NSFSC0929)。
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文摘
为深入探究气体钻井作业时钻遇砂泥岩互层时发生井壁失稳的机理,文章采用霍普金森压杆实验系统,开展不同冲击载荷和静载条件下砂泥岩组合体冲击实验,分析砂泥岩组合体动力学特性、能量变化规律以及破坏特征。研究结果表明不同条件下砂泥岩组合体动态应力-应变曲线均存在线弹性、塑性屈服、峰后应力积蓄、破坏卸荷4个阶段,其动态抗压强度随轴压增加呈先增大后减小趋势,与冲击载荷和围压呈线性正相关关系;高冲击载荷下,砂泥岩组合体与压杆的波阻抗匹配效果更好,试样吸收的能量更多,三向静载增大会降低冲击载荷携带的能量进入岩石;砂泥岩组合体破坏主要表现在泥岩,砂岩更多承担能量蓄积与传递功能,冲击载荷对组合体破坏起正向激励作用,三向静载对组合体破坏起约束作用。研究结果有助于进一步认识气体钻井井壁失稳机理,为气体钻井安全作业提供一定的科学依据。
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关键词
砂泥岩组合体
霍普金森压杆
动力学特性
能量
破坏
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Keywords
sand-mudstone assemblage
split hopkinson pressure bar
dynamic properties
energy
damage
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分类号
TE21
[石油与天然气工程—油气井工程]
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