套管井应力集中与地层速度场分布及Maxwell流体饱和双相介质中的弹性波场

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该文由相对独立的两部分工作组成.第一部分工作是针对油藏工程中套管井受地应力作用而损坏—"套损问题"提出的.以井孔—套管—水泥环—地层组合的系统为对象,首先通过弹性力学的计算对受构造应力和井孔内均匀内压作周下井周应力分布进行了数值考察与分析;结果发现套管水泥环的出现使井孔应力集中的范围比裸眼井情况明显缩小到井眼附近;特别是套管中切向应力(σ<,θθ>)变化激烈,可比裸眼井情况大数倍;其次是以声弹性理论为基础,应用平面波声弹公式计算了套管井井孔应力集中对井周轴向传播的纵横波速度场的影响,并与裸眼井情况进行了比较.该文的第二部分工作是关于对模拟储层的Biot多孔介质波动理论进行修正的基础研究.注意到石油储层孔隙中流体的非牛顿流体特征,文中在将孔隙填充物视为Maxwell流体的同时,进一步引入孔径的非均匀分布,实现了公式化.并以假定的对数正态分布为例,数值考察了其粘滞修正系数,动态渗透率和平面波的频散与衰减特性,顾及孔径分布的影响后,物理量的振荡消失了,无论从机制和数值结果看都更合理,衰减特性有着明显的频率响应.
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