811目 次前 言 2井壁穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)及評(píng)價(jià)方法 錯(cuò)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(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)然而鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)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(biāo)準(zhǔn)。 GB/T23561.8-200983GB/T36422-2018化學(xué)纖維微觀形貌及直徑的測(cè)定掃描電鏡法 3NB/T51032-2015油頁(yè)巖術(shù)語(yǔ) 3NB/T10842-2021頁(yè)巖地應(yīng)力方向測(cè)定方法 3DZ/T0276.1-2015巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)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(xué)性質(zhì)試驗(yàn)規(guī)程第20部分:巖石三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn) 3DZ/T0276.4-2015巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)規(guī)程第4部分:巖石密度試驗(yàn) 3DZ/T0276.24-2015巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)規(guī)程第24部分:巖石聲波速度測(cè)試 3SY/T6748-2008油氣井巖心掃描規(guī)范 3T/CSRME007-2021巖石真三軸試驗(yàn)規(guī)程 3T/CECS786-2020混凝土3D打印技術(shù)規(guī)程 3術(shù)語(yǔ)和定義 3實(shí)驗(yàn)前巖心處理與制備 4常規(guī)三軸測(cè)試巖心制備 4真三軸測(cè)試巖心制備 5常規(guī)三軸測(cè)試巖樣安裝 5真三軸測(cè)試巖樣安裝 6原地應(yīng)力場(chǎng)與井筒力學(xué)環(huán)境下井壁崩塌測(cè)試巖樣安裝 7實(shí)驗(yàn)測(cè)試操作 7常規(guī)三軸力學(xué)加載試驗(yàn)操作 7真三軸力學(xué)加載試驗(yàn)操作 7原地應(yīng)力場(chǎng)與井筒力學(xué)環(huán)境下井壁崩塌測(cè)試操作 7井壁穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法 8地應(yīng)力體系評(píng)價(jià) 8井壁巖石力學(xué)各向異性 8井壁流固溫化耦合應(yīng)力場(chǎng) 8井壁強(qiáng)度準(zhǔn)則 8鉆進(jìn)過程中井壁穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 86.6起下鉆井壁穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 8附錄A（資料性附錄）頁(yè)巖油儲(chǔ)層井壁穩(wěn)定性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)記錄格式表 9PAGEPAGE3頁(yè)巖油工程實(shí)驗(yàn)第8部分：井壁穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)及評(píng)價(jià)方法范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了模擬地應(yīng)力環(huán)境及鉆井工況的井壁穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)及評(píng)價(jià)方法。規(guī)范性引用文件GB/T23561.8-2009836422-2018NB/T51032-2015油頁(yè)巖術(shù)語(yǔ)NB/T10842-2021頁(yè)巖地應(yīng)力方向測(cè)定方法DZ/T0276.1-2015巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)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(xué)性質(zhì)試驗(yàn)規(guī)程第20部分:巖石三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)DZ/T0276.4-2015巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)規(guī)程第4部分:巖石密度試驗(yàn)DZ/T0276.24-2015巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)規(guī)程第24部分:巖石聲波速度測(cè)試SY/T6748-2008油氣井巖心掃描規(guī)范T/CSRM20203D術(shù)語(yǔ)和定義井壁穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)Wellborestabilityevaluation真三軸巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)Truetriaxialrockmechanicsexperimentalsystem一種可實(shí)現(xiàn)三個(gè)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(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。地應(yīng)力Crustalstress存在于地殼中的應(yīng)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(gè)地層（包括其中所含流體）的壓力。激動(dòng)壓力Surgepressure下鉆時(shí)，鉆頭下行造成有效井底壓力增大。抽吸壓力Swabpressure起鉆時(shí)，鉆頭上行造成有效井底壓力降低。實(shí)驗(yàn)前巖心處理與制備常規(guī)三軸測(cè)試巖心制備巖心形狀與尺寸：?25mm×50mm規(guī)格圓柱體測(cè)試巖樣，；IT070.025mmRa≤1.6；測(cè)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(cè)試柱樣。柱樣端面精細(xì)打磨成型利用砂紙精細(xì)打磨切割好的柱樣端面，直到巖樣尺寸及精度達(dá)到要求，完成尺寸規(guī)格為?25mm×50mm，表面平整度≤0.025mm。巖心微細(xì)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(shí)巖786-20203D打印技術(shù)規(guī)程。巖心前處理：巖心描述：填寫《實(shí)驗(yàn)記錄》巖樣描述部分（1）；巖心特性測(cè)定：孔隙度、滲透率測(cè)定聲波測(cè)定電鏡掃描、CT掃描等真三軸測(cè)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(jī)從較大巖石或巖心上切割比標(biāo)準(zhǔn)巖樣稍大的樣本。畫標(biāo)記線①尺寸標(biāo)記線。在完成粗加工的樣本上畫出所需加工的尺寸標(biāo)記線，為后續(xù)的加工打好基礎(chǔ)。切割邊角料精細(xì)打磨成型巖心前處理巖心描述：填寫《實(shí)驗(yàn)記錄》巖樣描述部分（見附件1）；原地應(yīng)力場(chǎng)與井筒力學(xué)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(cè)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(cè)試巖樣安裝常規(guī)三軸測(cè)試巖樣為?25mm柱狀巖樣，測(cè)試巖樣安裝規(guī)范參考DZ/T0276.20-2015質(zhì)試驗(yàn)規(guī)程第20部分:巖石三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)，GB/T23561.8-2009煤和巖石物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)定方法第8部分：煤和巖石變形參數(shù)測(cè)定方法。真三軸測(cè)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(gè)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(gè)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(duì)應(yīng)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(gè)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(jìn)行烘干處理，烘干箱溫度設(shè)置為38℃，烘干時(shí)間為48h。至完全密封。應(yīng)變傳感器安裝安裝σ1、σ2方向位移傳感器將配對(duì)的傳感器分別固定在壓板相應(yīng)位置上，調(diào)節(jié)傳感器長(zhǎng)度，使配對(duì)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(dòng)。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(shí)進(jìn)行。在巖樣相應(yīng)位置涂抹聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)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(gè)試樣進(jìn)行密封處理，待密封膠凝固后，進(jìn)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(duì)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(yīng)力場(chǎng)與井筒力學(xué)環(huán)境下井壁崩塌測(cè)試巖樣安裝測(cè)試巖樣與真三軸測(cè)試巖樣相似，均為正方體巖樣，巖樣安裝步驟參考真三軸測(cè)試巖樣。實(shí)驗(yàn)測(cè)試操作常規(guī)三軸力學(xué)加載試驗(yàn)操作DZ/T0276.20-20152023561.8-20098真三軸力學(xué)加載試驗(yàn)操作真三軸實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范參考團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《巖石真三軸試驗(yàn)規(guī)程》T/CSRME007-2021原地應(yīng)力加載。第一階段：通過液壓加載，對(duì)樣品施加線性升高的靜水壓力（σ3），直至達(dá)到σ3的預(yù)設(shè)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(dá)到σ2的預(yù)設(shè)大小；第三階段：保持σ2和σ3保持不變，繼續(xù)加載σ1，直至達(dá)到σ1的預(yù)設(shè)大小.模擬不同工況的載荷加載鉆進(jìn)過程根據(jù)鉆井液密度、水力參數(shù)等計(jì)算井底壓力；在原地應(yīng)力環(huán)境基礎(chǔ)上，將上覆地層壓力降低至井底壓力，同時(shí)保持其他兩個(gè)方向的應(yīng)力不變；觀察聲發(fā)射能量變化及三個(gè)方向的應(yīng)力應(yīng)變情況。起下鉆過程在原地應(yīng)力環(huán)境基礎(chǔ)上，將上覆地層壓力降低至鉆井液靜止時(shí)的井底壓力；根據(jù)給定的起下鉆速度，計(jì)算抽吸與波動(dòng)壓力；根據(jù)計(jì)算結(jié)果在巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)機(jī)上設(shè)定循環(huán)載荷加載程序，模擬起下鉆過程井壁巖石的應(yīng)力變化。觀察聲發(fā)射能量變化及三個(gè)方向的應(yīng)力應(yīng)變情況。試驗(yàn)后處理實(shí)驗(yàn)儀器拆卸清理：清理還原實(shí)驗(yàn)儀器。巖樣損傷評(píng)價(jià)：通過聲波測(cè)試、滲透率測(cè)試、孔隙度測(cè)試、電鏡掃描、CT掃描等方法，評(píng)價(jià)巖樣受損程度。實(shí)驗(yàn)報(bào)告編寫。原地應(yīng)力場(chǎng)與井筒力學(xué)環(huán)境下井壁崩塌測(cè)試操作真三軸實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范參考團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《巖石真三軸試驗(yàn)規(guī)程》T/CSRME007-2021井壁穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法地應(yīng)力體系評(píng)價(jià)地應(yīng)力大小與方向測(cè)定參考聲發(fā)射Kaiser效應(yīng)測(cè)定地應(yīng)力大小，地應(yīng)力方向測(cè)定規(guī)范參考國(guó)家能源局NB/T10842-2021，頁(yè)巖地應(yīng)力方向測(cè)定方法粘滯剩磁-波速各向異性法；井壁巖石力學(xué)各向異性井壁流固溫化耦合應(yīng)力場(chǎng)井壁強(qiáng)度準(zhǔn)則Jaeger單一弱面準(zhǔn)則。鉆進(jìn)過程中井壁穩(wěn)定性評(píng)價(jià)6.6起下鉆井壁穩(wěn)定性評(píng)價(jià)X附錄A（資料性附錄）頁(yè)巖油儲(chǔ)層井壁穩(wěn)定性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)記錄格式表頁(yè)巖油儲(chǔ)層井壁穩(wěn)定性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)記錄格式見表A.1。實(shí)驗(yàn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)人巖樣描述巖樣信息項(xiàng)目來(lái)源取樣位置地層及埋深巖性巖樣尺寸mm（長(zhǎng)×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(yīng)力體系加載控制器方向當(dāng)前數(shù)值（Mpa）加載目標(biāo)（M