Transient modeling of borehole breakouts A coupled

：“瞬态井眼破裂的耦合热-水-力模型” ：“瞬态井眼破裂采用耦合热-水-力方法建模” ：井眼稳定性，钻井工程，热力学，流体力学，地质力学 【正文】： 井眼破裂是钻井操作中的关键问题，可能导致井眼尺寸显著增大，从而影响钻井效率和安全。由于井眼与地层之间的流体渗流和温度扩散，井眼破裂是一个随时间演变的过程。这篇论文介绍了一种用于量化这种时间依赖性过程的瞬态热-水-力模型。模型基于有限差分方法构建，能够解决非稳态流体渗流和应力应变的动力学方程。 该研究由美国德克萨斯大学奥斯汀分校土木、建筑与环境工程系和石油与地质系统工程系的研究人员完成。他们提出了一种新的建模方法，考虑了热效应、流体动力学以及力学因素之间的相互作用，以更准确地预测和分析井眼破裂的发生和发展。 在热力学方面，模型考虑了井筒和地层间的温度传递，这在钻井过程中尤其重要，因为高温可能会导致岩石的物理性质发生变化，进而影响井壁稳定性。流体力学部分则关注井内流体的流动特性，如压力分布和渗流速度，这些因素可以影响井壁的受力状态。地质力学模型分析了井壁在这些动态条件下的应力和应变，以及它们如何导致井眼的破裂。 模型通过数值模拟技术，模拟了井眼破裂随时间的变化，为钻井工程师提供了预测和控制井眼稳定性的工具。这一工作对于优化钻井策略、防止井眼事故以及提高钻井效率具有重要意义。通过这样的耦合模型，可以更好地理解和预测井眼破裂的动态过程，从而采取预防措施，减少钻井风险。 这篇论文提出的瞬态热-水-力耦合模型为井眼破裂的分析提供了一个全面而精确的方法，不仅丰富了钻井工程领域的理论研究，也为实际钻井作业提供了重要的技术支持。这项研究强调了跨学科方法在解决复杂地质工程问题中的价值，并展示了如何将热力学、流体力学和地质力学理论整合到井眼稳定性分析中。