切削和侵入作用下层理岩层破碎机理浅析

• 作者: 刘伟吉 祝效华 贾彦杰
• 来源期刊: 地下空间与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 层理岩层 切削 侵入 破岩 PFC2D
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 理论与试验研究
• 页码范围: 444-451
• 页数: 8页
• 分类号: TE242
• 语种: 中文

摘要

层理岩层是石油钻井中经常遇到的一类地层,特别是在页岩气开采过程中,所钻页岩属于典型的层理岩层.研究层理岩层在钻齿作用下的破碎机理对于控制井眼轨迹、优化钻进参数、提高钻进效率都有很大指导作用.在以往岩石破碎机理研究中,一般多假设岩石介质为各向同性; 但是对于层理岩层,由于其表现出强烈的强度各向异性特征,各项同性假设不再适用.本文利用离散单元方法(PFC2D) 建立了钻齿与层理岩层相互作用模型.研究了层理岩层在钻齿切削和侵入过程中的破碎情况、裂纹的扩展情况以及钻齿受力情况.研究表明:切削力根据层理倾角分为高切削力区和低切削力区; 液柱压力的存在对裂纹扩展有抑制作用,增大切削力; 在岩石侵入过程中,层理的存在改变了裂纹的走向,当主裂纹扩展至层理处时,裂纹不再向岩石内部扩展,而是朝着层理的方向扩展.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	祝效华	西南石油大学机电工程学院	134	752	14.0	20.0
2	贾彦杰		10	23	4.0	4.0
3	刘伟吉	西南石油大学机电工程学院	9	24	3.0	4.0