811目 次前 言 2井壁穩(wěn)定性實驗及評價方法 錯誤！未定義書簽。范圍 3規(guī)范性引用文件 3下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款凡是注日期的引用文件其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標準然而鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。 GB/T23561.8-200983GB/T36422-2018化學纖維微觀形貌及直徑的測定掃描電鏡法 3NB/T51032-2015油頁巖術(shù)語 3NB/T10842-2021頁巖地應力方向測定方法 3DZ/T0276.1-2015巖石物理力學性質(zhì)試驗規(guī)程第1部分:總則及一般規(guī)定 3DZ/T0276.20-2015巖石物理力學性質(zhì)試驗規(guī)程第20部分:巖石三軸壓縮強度試驗 3DZ/T0276.4-2015巖石物理力學性質(zhì)試驗規(guī)程第4部分:巖石密度試驗 3DZ/T0276.24-2015巖石物理力學性質(zhì)試驗規(guī)程第24部分:巖石聲波速度測試 3SY/T6748-2008油氣井巖心掃描規(guī)范 3T/CSRME007-2021巖石真三軸試驗規(guī)程 3T/CECS786-2020混凝土3D打印技術(shù)規(guī)程 3術(shù)語和定義 3實驗前巖心處理與制備 4常規(guī)三軸測試巖心制備 4真三軸測試巖心制備 5常規(guī)三軸測試巖樣安裝 5真三軸測試巖樣安裝 6原地應力場與井筒力學環(huán)境下井壁崩塌測試巖樣安裝 7實驗測試操作 7常規(guī)三軸力學加載試驗操作 7真三軸力學加載試驗操作 7原地應力場與井筒力學環(huán)境下井壁崩塌測試操作 7井壁穩(wěn)定性評價方法 8地應力體系評價 8井壁巖石力學各向異性 8井壁流固溫化耦合應力場 8井壁強度準則 8鉆進過程中井壁穩(wěn)定性評價 86.6起下鉆井壁穩(wěn)定性評價 8附錄A（資料性附錄）頁巖油儲層井壁穩(wěn)定性評價實驗記錄格式表 9PAGEPAGE3頁巖油工程實驗第8部分：井壁穩(wěn)定性實驗及評價方法范圍本標準規(guī)定了模擬地應力環(huán)境及鉆井工況的井壁穩(wěn)定性實驗及評價方法。規(guī)范性引用文件GB/T23561.8-2009836422-2018NB/T51032-2015油頁巖術(shù)語NB/T10842-2021頁巖地應力方向測定方法DZ/T0276.1-2015巖石物理力學性質(zhì)試驗規(guī)程第1部分:總則及一般規(guī)定DZ/T0276.20-2015巖石物理力學性質(zhì)試驗規(guī)程第20部分:巖石三軸壓縮強度試驗DZ/T0276.4-2015巖石物理力學性質(zhì)試驗規(guī)程第4部分:巖石密度試驗DZ/T0276.24-2015巖石物理力學性質(zhì)試驗規(guī)程第24部分:巖石聲波速度測試SY/T6748-2008油氣井巖心掃描規(guī)范T/CSRM20203D術(shù)語和定義井壁穩(wěn)定性實驗評價Wellborestabilityevaluation真三軸巖石力學實驗系統(tǒng)Truetriaxialrockmechanicsexperimentalsystem一種可實現(xiàn)三個方向不同載荷加載及不同加載程序，從而模擬巖樣各種受力狀態(tài)的巖石力學實驗平臺。地應力Crustalstress存在于地殼中的應力。即由于巖石形變而引起的介質(zhì)內(nèi)部單位面積上的作用力。上覆巖層壓力Overburdenpressure上覆巖層壓力一般指地靜壓力。又稱靜地壓力、地壓或巖壓。是指整個地層（包括其中所含流體）的壓力。激動壓力Surgepressure下鉆時，鉆頭下行造成有效井底壓力增大。抽吸壓力Swabpressure起鉆時，鉆頭上行造成有效井底壓力降低。實驗前巖心處理與制備常規(guī)三軸測試巖心制備巖心形狀與尺寸：?25mm×50mm規(guī)格圓柱體測試巖樣，；IT070.025mmRa≤1.6；測試巖樣切割與制備：切割柱樣利用小型鉆頭鉆取?25mm×50mm規(guī)格圓柱體測試柱樣。柱樣端面精細打磨成型利用砂紙精細打磨切割好的柱樣端面，直到巖樣尺寸及精度達到要求，完成尺寸規(guī)格為?25mm×50mm，表面平整度≤0.025mm。巖心微細觀裂隙三維結(jié)構(gòu)掃描CT6748-200836422-2018人造巖心制備3D打印技術(shù)制備擁有真實巖786-20203D打印技術(shù)規(guī)程。巖心前處理：巖心描述：填寫《實驗記錄》巖樣描述部分（1）；巖心特性測定：孔隙度、滲透率測定聲波測定電鏡掃描、CT掃描等真三軸測試巖心制備巖性形狀及尺寸：100mm×50mm×50mm50mm×25mm×25mm25mm×25mm×25mm規(guī)格立方體；IT070.025mmRa≤1.6巖樣加工：切割柱樣利用切割機從較大巖石或巖心上切割比標準巖樣稍大的樣本。畫標記線①尺寸標記線。在完成粗加工的樣本上畫出所需加工的尺寸標記線，為后續(xù)的加工打好基礎(chǔ)。切割邊角料精細打磨成型巖心前處理巖心描述：填寫《實驗記錄》巖樣描述部分（見附件1）；原地應力場與井筒力學環(huán)境下井壁崩塌真三軸加載巖樣制備制備100mm×100mm×100mm規(guī)格立方體，在立方體一面中心位置鉆取?25mm圓柱孔洞，制備巖樣可人造真三軸測試巖心制備3D打印技術(shù)制備3D打印技術(shù)規(guī)程。常規(guī)三軸測試巖樣安裝常規(guī)三軸測試巖樣為?25mm柱狀巖樣，測試巖樣安裝規(guī)范參考DZ/T0276.20-2015質(zhì)試驗規(guī)程第20部分:巖石三軸壓縮強度試驗，GB/T23561.8-2009煤和巖石物理力學性質(zhì)測定方法第8部分：煤和巖石變形參數(shù)測定方法。真三軸測試巖樣安裝試樣組裝涂抹減磨劑分別在巖樣和壓板的四個接觸面上均勻涂抹減磨劑，推薦使用凡士林作為減磨劑。貼銅膜在巖樣的四個接觸面上貼上合適尺寸的銅膜（根據(jù)巖樣尺寸提前剪裁好）。安裝壓板利用專用的壓板安裝夾具把巖樣固定到與巖心對應尺寸的重疊壓板上。試樣密封與烘干放置軟木條將合適尺寸的軟木條塞入各個壓板連接處的空隙之間以填充試樣上較大的空隙。涂抹密封膠首先要在暴漏在外的巖樣表面中間放置σ3方向位移傳感器墊板，用于后續(xù)的位移傳感器安裝。然后將密封膠均勻涂抹在試樣表面，厚度約2-3mm。烘干試樣密封膠凝固后，將試樣放入烘干箱中進行烘干處理，烘干箱溫度設置為38℃，烘干時間為48h。至完全密封。應變傳感器安裝安裝σ1、σ2方向位移傳感器將配對的傳感器分別固定在壓板相應位置上，調(diào)節(jié)傳感器長度，使配對的傳感器接觸。安裝σ3方向的U型傳感器將U型傳感器兩端分別放置到σ3方向兩側(cè)的位移傳感器墊板上，將限位螺栓固定到巖樣壓板上，防止U型傳感器轉(zhuǎn)動。聲發(fā)射傳感器安裝聲發(fā)射傳感器的安裝需要在試樣密封時進行。在巖樣相應位置涂抹聲發(fā)射實驗專用耦合劑。將聲發(fā)射傳感器放置到涂抹過耦合劑的位置上。涂抹密封膠，將整個試樣進行密封處理，待密封膠凝固后，進行烘干處理。將試樣裝夾到壓力釜利用手壓泵調(diào)整試樣在壓力釜中的位置，使巖樣中心與壓力釜截面圓心對齊。利用手壓泵升降下部壓頭的位置，使巖樣上下居中。原地應力場與井筒力學環(huán)境下井壁崩塌測試巖樣安裝測試巖樣與真三軸測試巖樣相似，均為正方體巖樣，巖樣安裝步驟參考真三軸測試巖樣。實驗測試操作常規(guī)三軸力學加載試驗操作DZ/T0276.20-20152023561.8-20098真三軸力學加載試驗操作真三軸實驗操作規(guī)范參考團體標準《巖石真三軸試驗規(guī)程》T/CSRME007-2021原地應力加載。第一階段：通過液壓加載，對樣品施加線性升高的靜水壓力（σ3），直至達到σ3的預設大小；第二階段：保持σ3不變，σ1和σ2以相同的速率增加，直至達到σ2的預設大小；第三階段：保持σ2和σ3保持不變，繼續(xù)加載σ1，直至達到σ1的預設大小.模擬不同工況的載荷加載鉆進過程根據(jù)鉆井液密度、水力參數(shù)等計算井底壓力；在原地應力環(huán)境基礎(chǔ)上，將上覆地層壓力降低至井底壓力，同時保持其他兩個方向的應力不變；觀察聲發(fā)射能量變化及三個方向的應力應變情況。起下鉆過程在原地應力環(huán)境基礎(chǔ)上，將上覆地層壓力降低至鉆井液靜止時的井底壓力；根據(jù)給定的起下鉆速度，計算抽吸與波動壓力；根據(jù)計算結(jié)果在巖石力學實驗機上設定循環(huán)載荷加載程序，模擬起下鉆過程井壁巖石的應力變化。觀察聲發(fā)射能量變化及三個方向的應力應變情況。試驗后處理實驗儀器拆卸清理：清理還原實驗儀器。巖樣損傷評價：通過聲波測試、滲透率測試、孔隙度測試、電鏡掃描、CT掃描等方法，評價巖樣受損程度。實驗報告編寫。原地應力場與井筒力學環(huán)境下井壁崩塌測試操作真三軸實驗操作規(guī)范參考團體標準《巖石真三軸試驗規(guī)程》T/CSRME007-2021井壁穩(wěn)定性評價方法地應力體系評價地應力大小與方向測定參考聲發(fā)射Kaiser效應測定地應力大小，地應力方向測定規(guī)范參考國家能源局NB/T10842-2021，頁巖地應力方向測定方法粘滯剩磁-波速各向異性法；井壁巖石力學各向異性井壁流固溫化耦合應力場井壁強度準則Jaeger單一弱面準則。鉆進過程中井壁穩(wěn)定性評價6.6起下鉆井壁穩(wěn)定性評價X附錄A（資料性附錄）頁巖油儲層井壁穩(wěn)定性評價實驗記錄格式表頁巖油儲層井壁穩(wěn)定性評價實驗記錄格式見表A.1。實驗時間實驗人巖樣描述巖樣信息項目來源取樣位置地層及埋深巖性巖樣尺寸mm（長×寬×高）物理性質(zhì)層理結(jié)構(gòu)描述密度（g/cm3）孔隙度（%）巖樣處理地應力體系加載控制器方向當前數(shù)值（Mpa）加載目標（M