Chapter 6 第一节造缝机理 2.压裂过程中井壁上的应力 (1)钻井后井壁上的应力 r 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 6 2. 压裂过程中井壁上的应力 （1）钻井后井壁上的应力 第一节 造缝机理
Chapter 6 第一节造缝机理 0.+0 1+=2) (1+-4)c0s26 ①当r=a,0==时,井壁上各点的周向应力相等 =2a=2a=20H且与0值无关。 ②当r=a,∝>时,O minl 0=00 180 530,-0x〃 0 max 0=90 270=30 最小周向应力发生在o的方向 上,而最大周向应力发生在的方向上。 ③随着r的增加,周向应力迅速降低,大约在几个圆孔直 径之外,即降为原地应力值 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 6 ) c o s 2 3 (1 2 (1 ) 2 4 4 2 2 r a r x y a x y + − + − + = 第一节 造缝机理 ① 当r = a，σx =σy =σH 时，井壁上各点的周向应力相等， σθ=2σx=2σy =2σH 且与θ 值无关。 ② 当r = a，σx >σy 时， σθ，min| θ =0o，180o =3σy – σx ， Σθ，max| θ =90o，270o =3σx – σy，最小周向应力发生在σx的方向 上，而最大周向应力发生在σy的方向上。 ③ 随着 r 的增加，周向应力迅速降低，大约在几个圆孔直 径之外，即降为原地应力值
Chapter 6 第一节造缝机理 (2)井筒内注入高氐液体所引起的井壁附加应力 由于并筒内压(即井筒内液体压力)而导致的井壁 周向应力与内压大小相等,但符号相反 (3)压裂液径向渗入地层所引的井壁应力 增加的周向应力值为: 2v 0,a2 (P1-P,)a 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 6 （2）井筒内注入高压液体所引起的井壁附加应力 a i = − p , 1 由于井筒内压（即井筒内液体压力）而导致的井壁 周向应力与内压大小相等，但符号相反。 （3）压裂液径向渗入地层所引的井壁应力 增加的周向应力值为： − − = − 1 1 2 ( ) , a 2 i s p p 第一节 造缝机理
Chapter 6 第一节造缝机理 (4)井壁上的最小总周向应力 应为,milo=0 1800·60,al 和Ga2三项之和 1-2v 0t. min (30y-0x)-P1+(P1-P)a (5)井壁上的最小垂向应力 假设由于液体滤失也增大垂向应力,增加量和水平方 向的情况一样: 1-2v ct. min =0:+(P1-p3 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 6 （4）井壁上的最小总周向应力 − − = − − + − 1 1 2 (3 ) ( ) t , mi n y x i i s p p p （5）井壁上的最小垂向应力 假设由于液体滤失也增大垂向应力，增加量和水平方 向的情况一样： − − = + − 1 1 2 ( ) z t , mi n z i s p p 第一节 造缝机理 应为σθ，min| θ =0o，180o 、σθ，a1 和σθ，a2三项之和
Chapter 6 第一节造缝机理 二、造缝条件 1.岩石的破坏及破坏准则 脆性与塑性岩石:在外力作用下破坏前总应变小于3%的 岩石叫脆性岩石,总应变大于5%的岩石叫塑性岩石,总 应变介于3~5%的岩石叫半脆性岩石。 岩石的破坏类型: 拉伸破坏 主要发生在脆性岩石 剪切破坏 塑性流动x主要发生在塑性岩石 石油工程与环境工程学院 Yan’ an university
石油工程与环境工程学院 Yan’an university Chapter 6 二、造缝条件 1. 岩石的破坏及破坏准则 脆性与塑性岩石：在外力作用下破坏前总应变小于3%的 岩石叫脆性岩石，总应变大于5%的岩石叫塑性岩石，总 应变介于3～5%的岩石叫半脆性岩石。 岩石的破坏类型： 拉伸破坏 剪切破坏 塑性流动 主要发生在脆性岩石 主要发生在塑性岩石 第一节 造缝机理