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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