井眼塑性区应力状态计算方法：弹性与塑性分析

本文主要探讨了1999年发表于《大庆石油学院学报》的一篇论文，标题为"求解井眼围岩塑性区应力状态与变形的一种方法"。作者王恒贵、赵黎安、张文和孙茂凤合作，结合弹性和塑性应力-应变理论，针对井眼围岩的特殊条件，提出了一个求解方法，用于理解岩石的应力状态及其对井眼稳定性的影响。 论文的核心内容是建立了一套数学模型，通过考虑井眼围岩的应力状态对塑性体积应变的影响，以及利用弹性与塑性岩石的应力-应变简化曲线，极限强度和残余强度准则。作者推导出了计算岩石变形参数关系的公式，这有助于预测井眼缩径和井壁的稳定性。特别地，研究指出，当轴向应力较低时，可能会导致井壁岩石出现较大塑性屈服区域，而塑性区的半径随井眼压力的增加而减小，这是对井下作业中的关键力学行为的量化描述。 该方法的实用性体现在其使用简单，即使是可编程序计算器也能轻易执行，尤其在井眼工作压力的有效范围内，其结果更接近实际情况。文章还介绍了岩石力学参数与变形参数之间的关系，以及如何通过体积应变与应变分量的简化曲线来表示这些复杂的关系。通过这种方法，工程师可以更好地评估井眼施工过程中的风险，优化钻探策略，并确保井下结构的安全。 这篇论文为井眼工程提供了一个实用且理论基础扎实的工具，帮助专业人士理解和控制井眼围岩的塑性行为，对于保障井下作业安全和提高钻井效率具有重要意义。