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开题报告

论文题目：椭圆井眼井壁坍塌压力计算模型研究

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填表说明

1、学科名称填写：油气井工程、油气田开发工程、油气储运工程、海洋油气工程、

流体力学、石油与天然气工程（专业学位）包括研究方向“油气井工程、油气田开发工

程、油气储运工程、海洋油气工程”。

2、研究生学位论文中期检查表中的一至五项必须打印（宋体5号，行距1.25），其

它项用钢笔或碳素笔填写。

3、此表用A4纸打印，于左侧简装成册。各栏不够时，可加页,保持表格整版整页。

4、学位论文开题论证结束后，本表分别由研究生、导师、所在学院和研究生院各

存档一份。

5、中期检查时，研究生应向检查小组专家提交专家签字的此份开题报告。

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目的意义和国内外研究概况

（一）椭圆井眼研究现状

[1]

1991年，于雄鹰提出了用椭圆形井眼长短轴半径和地层的力学参数计算算地层应力的新方法；

进而通过对椭圆形井眼周围岩石应力分布的分析，对不同岩性的地层确定了不同的井眼稳定性条件。

在此基础上，提出了在保持井壁稳定的条件下实行近平衡钻井的原则以及钻井所需泥浆密度使用范

围。这对于保护油气层、降低钻井成本和提高钻井质量都具有指导意义。与此同时，于雄鹰还针对

不同岩石地层井壁发生破坏的形式做了详细解释，且对椭圆井眼井周应力分布做了详细的推导。

[2]

1996年，陈永明分析了由井眼崩落造成的椭圆形井眼的井壁稳定问题。推导出了椭圆形井眼

的地层破坏压力和地层坍塌压力的计算式，结果表明椭圆井眼的破裂压力及坍塌压力都比圆形井眼

要大，从而提高了钻井液密度设计的下限。陈永明给出了椭圆井眼井壁坍塌压力及破裂压力的计算

模型，但无详细的推导过程，所选用的岩石强度破坏准则为Mohr-Coulomb准则。

设σ、σ分别为最大、最小水平主地应力，P为井眼钻井液液柱压力；根据井眼崩落分析。椭

12m

圆形井眼的长轴是在最小水平地应力方向，如图1.1所示：

图1椭圆井眼最小水平地应力方向

根据弹性力学原理，井壁上的应力分布为（压应力取正、拉应力取负）：

22

1m2m2cos21m2m2cos2





2212

1m2mcos21m2mcos2

2

13m2mcos2

P

m2

1m2m