泥岩软化对反井扩孔井帮稳定性关键影响研究

本文主要探讨了泥岩地层软化对反井扩孔井帮稳定性的影响。在反井钻井法的扩孔施工过程中，遇到的主要挑战之一是井帮缩径和井帮围岩的稳定性问题，尤其是在穿过以水敏感性岩石（如泥岩）为主的地层时。泥岩的遇水软化特性使得这一问题尤为突出。 作者首先通过一系列浸水软化实验，对不同浸水时间下的泥岩进行了弹性模量和泊松比的测定。通过这些数据，他们建立了这两个关键参数与浸水时间之间的定量关系，并据此构建了考虑软化效应的参数方程。这个步骤对于理解和预测泥岩在水的作用下力学性能的变化至关重要。 接下来，作者运用弹塑性模型，进一步分析了无支护情况下扩孔过程中井帮围岩的塑性区位移。他们推导出了一个表达式，考虑了软化效应的影响，这有助于评估井帮在软化地层中的动态响应和潜在的稳定性风险。 最后，为了全面考虑边界效应，研究人员开发了一个井帮围岩位移与浸水时间的解析模型。这个模型旨在对反井钻井法扩孔施工过程中的井帮缩径和围岩失稳进行实时评估，从而确保施工过程中的安全性。这一研究成果对于改进反井钻井法的工程实践具有重要的指导意义，为提高施工效率和保障作业人员安全提供了科学依据。 本文的核心内容是通过实证研究和理论建模，揭示了泥岩地层软化对反井钻井法扩孔工程中的关键问题，为优化施工工艺和提升井帮稳定性控制提供了科学的方法和技术支持。同时，也为该领域的进一步研究和发展奠定了基础。