岩石的流变特性

发布时间: 2022-03-30       分类:  地质学基础 石油地质学

岩石在长期载荷作用下,应力,应变随时间而变化的性质称为岩石流变性。岩石是具有流变性的。李四光教授指出:岩石的非弹性表象,除了岩石的塑性以外,还牵涉到岩石的弹塑性,滞弹性以及松弛现象,蠕变现象等问题。在近代,人们把这些问题统称为流变学问题。因此,岩石是一种具有流变性的物体

某些在特定条件下的岩体,如破碎带,软弱夹层,断层,充填着粘土质的裂隙以及边坡等,在现今构造应力或自重作用下,随着时间的增长亦会产生显著的蠕变现象。在石油工程中的流变现象:在石油钻井过程中,当钻遇盐膏层时,会发生缩径现象;油田开发过程中,由于注水,泥页岩部位的套管会受到非均匀外载的作用等都与岩石蠕变有关。

蠕变的定义:岩石在恒定载荷持续作用下,其变形随时间逐渐缓慢地增长现象称为蠕变。

应力松弛的定义:若控制变形保持不变,应力随时间的延长而逐渐减少的现象称为松弛或称应力松弛。

岩石的蠕变性态可以通过单轴或三轴压缩,扭转或弯曲等蠕变试验来进行研究。试验表明:在恒定载荷作用下,只要有充分长的时间,应力低于或高于弹性极强性极限均能产生蠕变现象。但在不同的恒定载荷下,变形随时间增长的蠕变曲线却有差异。

六.井壁稳定

   钻井之前,深埋地下的岩层受上覆岩层压力,最大水平地应力,最小水平地应力和孔隙压力的作用,处于平衡状态,打开井眼后,井内的岩石被取走,井壁岩石失去了所有的支撑,取而代之的是泥浆静液压力,在这种新条件下,井眼应力将产生重新分布,使井壁附近产生很高的应力集中,如果岩石强度不够大,就会出现井壁不稳定现象。