疏松砂岩力学参数影响因素研究

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1、中图分类号：TE135单位代码：11414学号：2013212610题目疏松砂岩力学参数影响因素研究专业或领域石油与天然气工程研究方向海洋石油工程专业硕士生黄淑华指导教师梁永图教授、张广清教授现场导师雷云川工程师二○一六年五月硕士专业学位论文独创性声明郑重声明：本硕士专业学位论文是作者个人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人和集体已经发表或撰写的研宄成果，也不包含为获得中国石油大学或者其它单位的学位或证书所使用过的材料。对本研究做出贡献的个人和集体，均己在论

2、文中做了明确的说明并表示了谢意。作者和导师完全意识到本声明产生的法律后果由作者和导师相应承担。１：作者签名：日期、导师签名：日期：＞山＾］＼＼＼硕士专业学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学（北京）学位论文版权使：弔的有关规定，使用方式包括但不限于学校有权保留并向有关部门和机构送交学位论文的复印件和电子版；允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。；可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关

3、数据库进行检索。，本学位论文属于保密范围，保密期限年解密后适用本授权书本学位论文作者如需公开出版学位论文的部分或全部内容，必须征得导师书面同意。音私４丄如：作者签名：％日期：导师签名：藤乂广）日期摘要摘要疏松砂岩是最常见的储层岩石之一，在国内外占有较大的比重。在疏松砂岩油藏的开采过程中，其力学参数的准确获取是基础。由于疏松砂岩具有高孔隙度、高渗透率、胶结强度弱等性质，所以本文考虑孔隙压力和温度对疏松砂岩力学参数的影响规律。通过压缩试验和热-固耦合数值模拟分析，得到一些规律：（1）疏松砂岩随着孔隙压力的增加，抗压强度不

4、断降低，弹性模量在低孔隙压力时降幅较大，高孔隙压力时弹性模量降幅较小，泊松比先减小再增大；（2）抗压强度、弹性模量与孔隙压力的二次拟合精度较高，但是泊松比的二次拟合精度较差，相关性较弱，说明泊松比和孔隙压力之间不存在确切的相关性；（3）随着温度的增加，疏松砂岩的抗压强度、弹性模量先降低，再增加，达到临界温度后急速降低，对岩石稳定性不利；（4）对岩样压缩试验进行孔隙压力和温度的数值模拟，等效塑性应变的规律和试验结果相似。根据试验获得力学参数数据，通过ABAQUS模拟疏松砂岩稠油热采过程，分析温度对井壁及围岩的影响。通过数值模拟分析结果，需要在

5、分析疏松砂岩井壁稳定时考虑温度变化对其影响。关键词：疏松砂岩；孔隙压力；温度；弹性模量；泊松比-II-ABSTRACTTheAnalysisofMechanicalParametersinUnconsolidatedSandstoneABSTRACTUnconsolidatedsandstoneisoneofthemostcommonreservoirrocks,whichprevailsbothdomesticandoverseas.Duringunconsolidatedsandstonereservoirsexploitation,r

6、eliablephysicalandmechanicalpropertiesareobtained.Duetounconsolidatedsandstoneofhighporosity,highpermeabilityandweakcementingstrength,porepressureandtemperatureaffectingunconsolidatedsandstonemechanicalpropertiesshouldbeconsidered.Fromthetriaxialtestandthermo-solidcoupling

7、analysis,themainconclusionswereasfollows:(1)Withtheincreaseofporepressure,compressivestrengthofunconsolidatedsandstonecamedown.Elasticmodulusdroppedlargelyatlowporepressure,meanwhileelasticmodulusdroppedsmallathighporepressure.Poisson'sratioincreasedfirstlyanddecreasesubse

8、quently.(2)Elasticmodulusandcompressivestrengthwerewellfittedwithquadraticfittingprecisio