围压下凝灰岩力学特征和脆性指数变化规律

围压下凝灰岩力学特征和脆-延性评价对指导该类火成岩气藏的高效开发有重要意义。以松辽盆地北部深层凝灰岩为研究对象,基于常规三轴压缩试验和Mohr-Coulomb强度准则,研究了其在不同围压下的强度、变形参数、破坏特征及脆-延性转换机制。研究结果表明,随着围压增加,凝灰岩的强度显著增加,变形能力增强,破坏前段凝灰岩经历了塑弹性-弹性-弹塑性转变,破坏后应变软化特性逐渐减弱;与峰值强度曲线相比,残余强度曲线斜率更高,随着围压增加,两者趋于闭合;随着围压增加,脆性指数呈指数函数形式减小,由脆性向延性转变。该研究成果为钻井和压裂等工程设计提供了基础依据。     

裂缝性岩石振动特性研究及有限元分析

高频谐波振动冲击钻井技术的研究与实现对丰富钻井方法、促进油气井工程发展具有重大意义,而有关岩石振动特性的研究是实现该技术的关键。建立了裂缝性岩石固有频率的理论计算模型,给出了岩石在简谐振动激励下的稳态响应,应用有限元软件分析了岩石材料特性、裂缝尺寸等因素对岩石振动频率的影响,对理论模型加以验证。研究结果表明,当激励频率与岩石固有频率相接近时,岩石的振动响应会出现峰值;岩石的弹性模量越大,固有频率越大;裂缝长度越长,宽度越大,岩石的共振频率越小。裂缝性岩石振动特性的研究对高频谐波振动冲击钻井技术理论体系的完善具有重要的参考意义。