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第1章 绪论 1

1.1井壁稳定力学的定义 1

1.2井壁稳定力学的研究现状 2

1.2.1地层的失稳机理与控制方法 2

1.2.2地层失稳的影响因素 4

1.2.3地层失稳的研究方法 6

1.3发展趋势 8

1.3.1井壁稳定力学机理 8

1.3.2井壁稳定预测 9

第2章 井壁围岩弹性状态的应力分布 10

2.1非渗透井壁的井周围岩弹性应力 10

2.1.1主地应力在井坐标系中的转换 10

2.1.2井壁应力状态的弹性解 11

2.1.3直井井壁应力状态 14

2.2渗透井壁的井周围岩弹性应力（不考虑时间效应） 14

2.2.1本构方程 15

2.2.2井壁周围应力 16

2.2.3径向流的井壁周围应力 18

第3章 各向同性线弹性地层的井壁稳定力学问题 20

3.1基本概念 20

3.1.1坍塌压力 20

3.1.2破裂压力 21

3.2直井壁坍塌与破裂 21

3.3斜井壁坍塌与破裂 24

3.3.1坍塌压力和破裂压力模型 24

3.3.2坍塌和破裂的影响因素 27

3.3.3井壁渗透性的影响 29

3.3.4地层强度的影响 29

3.3.5地应力σH /σh的影响 31

3.4温度对井壁失稳的影响 32

3.4.1井筒温度场变化引起的坍塌压力变化 32

3.4.2一维两相流条件下井筒压力场 32

3.4.3井筒温度压力变化的实例分析 34

第4章 各向异性线弹性的井壁稳定力学问题 36

4.1井壁围岩各向异性与变形 36

4.1.1弹性模量（各向异性比）对井壁应力的影响 44

4.1.2水平地应力比对井壁应力的影响 46

4.1.3井眼稳定性分析 47

4.2井壁围岩强度各向异性与破坏 52

4.2.1弱面的破坏条件 52

4.2.2直井的破坏 54

4.2.3水平井的破坏 58

4.2.4斜井的破坏 63

第5章 井壁稳定力学的塑性问题 67

5.1井周应力的理想弹塑性解 68

5.2岩石软化问题 73

5.2.1软泥岩的应力-应变曲线 73

5.2.2应变软化问题求解方法 78

5.3井壁围岩力学参数变化对其稳定性的影响 85

第6章 井壁稳定力学与化学耦合问题 91

6.1泥页岩的矿物组成及结构特点 91

6.2水在泥页岩中的传输机理 98

6.2.1半透膜渗透压理论 98

6.2.2“总压力”理论 98

6.3泥页岩水化膨胀的强度特性 100

6.3.1泥页岩中水活度的测定 100

6.3.2不同压差、活度差条件下泥页岩强度的测定 101

6.3.3地层强度动态变化模型 101

6.4基于线弹性理论的水化泥页岩井壁稳定分析 104

6.4.1水化泥页岩线性本构方程及参数确定 104

6.4.2井周水化围岩的应力计算 106

6.4.3地层临界坍塌时间的确定 107

6.5基于热孔隙弹性理论的水化泥页岩井壁稳定分析 109

6.5.1热孔隙弹性基本定律 109

6.5.2热孔隙弹性孔隙压力分布 110

6.5.3井壁破坏准则 114

6.5.4影响因素分析 115

6.6基于弹塑性理论的水化泥页岩井壁稳定分析 117

6.6.1弹塑性增量方程 117

6.6.2泥页岩膨胀变形的本构方程 118

6.6.3井周应力场的简化模型 120

6.6.4井壁动态失稳模型 123

6.6.5水敏性膨胀地层坍塌压力变化规律 123

第7章 多孔介质的井壁稳定力学问题 127

7.1流固耦合力学理论 127

7.1.1岩石有效应力原理 128

7.1.2岩石固体骨架变形控制方程 129

7.1.3流体流动控制方程（渗流场方程） 131

7.2多孔介质的井壁稳定 132

7.2.1坐标变换 133

7.2.2问题描述 134

7.2.3问题求解 137

7.2.4示范算例 140

第8章 盐膏岩蠕变问题 143

8.1盐膏层成因、分布及特征 143

8.1.1盐膏层成因 143

8.1.2盐膏层分布 145

8.1.3盐膏层特征 148

8.1.4盐膏层岩石理化性质 162

8.2盐岩的蠕变机理 168

8.3盐膏层井壁稳定机理 172

8.3.1盐膏层井眼失稳特征 172

8.3.2盐膏层井壁失稳原因 176

8.3.3维持盐岩不同缩径率所需的安全钻井液密度下限（饱和盐水） 180

8.3.4维持盐岩不同缩径率所需的安全钻井液密度下限（欠饱和盐水）的要求 181

8.4基于盐岩损伤的深部盐层钻井液密度设计方法 183

8.4.1盐岩损伤扩容特征 183

8.4.2深部盐层钻井液密度确定模型 187

8.4.3设计实例 187

参考文献 189