石油工程岩石力学：第2版：英汉对照思维导图模板

6 岩石力学模型

6.1 层状介质模型

6.2 多孔介质模型

6.3 颗粒充填模型

6.4 裂缝性介质模型

6.4.1 线性均质模型

6.4.2 非均质模型

6.4.3 相互作用的模型

6.4.4 预应力岩石的裂缝扩展

6.5 裂缝性岩石

6.5.1 单一裂缝

6.5.2 多裂缝岩石

7 岩石力学特性的室内实验分析

7.1 岩样的室内岩石力学分析

7.1.1 岩心标本和尺寸效应

7.1.2 岩心性质变化分析

7.1.3 岩心处理

7.1.4 岩样的制备

7.2 实验设备

7.2.1 加载机构

7.2.2 三轴仪

7.2.3 应力应变的测量方法

7.2.4 声波测定

7.3 岩石力学性质的室内测试

7.3.1 圆柱形岩样的应力分布

7.3.2 排水和不排水实验

7.3.3 标准三轴压缩实验

7.3.4 三轴实验中弹性模量的解释

7.3.5 单轴压缩实验

7.3.6 流体静力学实验

7.3.7 泥页岩的三轴实验

7.3.8 固结实验(Ko)

7.3.9 应力路径测试

7.3.9.1 恒定应力比测试

7.3.9.2 恒定平均应力(CMS)测试

7.3.10 其他三轴破坏测试

7.3.10.1 拉伸实验

7.3.10.2 复合连续损坏三轴实验

7.3.10.3 真三轴实验

7.3.11 空心圆筒测试

7.3.12 小型试样的测试

7.4 地应力室内测试

7.4.1 不同的应变曲线分析

7.4.2 滞弹性应变恢复分析法

7.4.3 声波技术

7.4.3.1 不同波速分析技术

7.4.3.2 声发射

7.5 指示性测试

7.5.1 抗拉强度测试标准

7.5.2 硬度测试

7.5.2.1 布氏硬度

7.5.2.2 其他硬度实验

7.5.3 压入硬度和刻划硬度实验

7.5.3.1 压入硬度实验

7.5.3.2 刻划硬度实验

7.5.4 特殊泥岩特性测试

8 基于油田数据的岩石力学性质和原始地应力研究

8.1 弹性参数预测

8.1.1 声波电缆测井

8.1.1.1 全波形声波测井工具

8.1.1.2 多极声波测井工具

8.1.2 随钻声波测井

8.1.3 钻屑声波测试

8.2 强度参数预测

8.2.1 测井数据(电缆测井和随钻测井)

8.2.2 钻屑测试

8.2.3 经验关系

8.2.4 钻井数据

8.3 原始地应力预测

8.3.1 密度测井(上覆岩层应力)

8.3.2 钻孔测井(水平应力方向)

8.3.2.1 井径测井

8.3.2.2 图像测井

8.3.3 压裂实验(根据水平应力大小)

8.3.3.1 漏失实验和扩展漏失实验

8.3.3.2 微裂缝测试实验

8.3.3.3 电缆测井工具

8.3.3.4 经验关系

8.3.4 其他方法

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9 钻井过程中的井壁稳定问题

9.1 井壁失稳的表现、原因及结果

9.1.1 缩径(卡钻)

9.1.2 漏失

9.2 钻井过程中井壁稳定的岩石力学分析

9.3 时间延迟的井眼失稳

9.3.1 平衡孔隙压力模型

9.3.2 温度影响

9.3.3 蠕变

9.4 页岩与钻井液的相互影响

9.5 钻井设计的井眼稳定分析

9.6 压力梯度的应用

9.6.1 说明

9.6.2 深度参考和深度修正

9.7 复杂情况井壁稳定分析

9.7.1 现场实例：复杂地质条件下的井壁稳定性问题

9.7.2 衰竭油藏钻井

9.7.3 深水钻井

9.7.4 激动和抽吸效应

9.7.5 井眼净化

9.7.6 输入数据的数量与准确性

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10 固相产出出砂预测研究

10.1 出砂预测

10.1.1 出砂机理

10.1.2 完井和固相控制

10.2 出砂

10.2.1 出砂的必要和充分条件

10.2.2 砂粒受力分析

10.2.3 圆柱形孔道的临界压差

10.2.3.1 剪切破坏

10.2.3.2 拉伸破坏

10.2.4 砂拱的稳定和坍塌

10.2.5 出砂速率

10.2.6 砂的运移

10.2.7 出砂预测

10.3 白垩纪油藏

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11 水力压裂机理研究

11.1 拉伸破坏的条件

11.2 地层破裂和裂缝的形成

11.3 裂缝方位、发育程度和界限

11.4 裂缝尺寸和形状

11.5 裂缝闭合度

11.5.1 关井、沉降测试估算σ3

11.5.2 反排测试得到的σ3预测值

11.6 水力压裂热效应

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12 油藏地质力学研究

12.1 压缩和沉降

12.2 油藏压缩建模

12.2.1 油藏单轴压缩

12.2.2 衰竭球形域

12.2.3 油藏应力路径

12.2.3.1 椭圆体油藏

12.2.3.2 弹性对比

12.2.3.3 非椭圆体油藏

12.2.4 复杂弹性理论

12.2.5 油藏延迟压缩效应

12.3 从压实到沉降

12.3.1 Geertsma的应变核模型

12.3.1.1 自由表面的影响

12.3.1.2 沉降区的尺寸

12.3.1.3 圆盘形油藏上部的沉降

12.3.1.4 示例结果

12.3.2 上覆岩层的应力改变

12.4 压力衰竭对油藏动态的影响

12.4.1 压实驱动

12.4.2 应力变化对孔隙度的影响

12.4.2.1 应力衰竭对孔隙度的影响

12.4.2.2 实验室测量孔隙度的过载校正

12.4.3 应力变化对渗透率的影响

12.4.3.1 油田注水开发的方向性

12.4.3.2 各向同性应力条件下渗透率的变化规律

12.4.3.3 各向异性应力条件下渗透率的变化规律

12.4.4 油藏数值模拟中的地质力学研究

12.4.4.1 弱耦合方法

12.4.4.2 全耦合模拟

12.4.5 地震油藏监测

12.4.5.1 流体驱替

12.4.5.2 温度的变化

12.4.5.3 孔隙压力和地层应力的变化

12.5 油井问题和油藏地质力学

12.5.1 套管损坏

12.5.2 利用油藏地质力学优化钻井及生产

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附录A 岩石性质

C.1 引言

C.2 矩阵

C.2.1 矩阵的转置

C.2.2 对称矩阵

C.2.3 对角阵

C.2.4 矩阵的加法

C.2.5 数与矩阵相乘

C.2.6 矩阵乘法

C.2.7 单位矩阵

C.2.8 逆矩阵

C.2.9 矩阵的迹

C.2.10 行列式

C.2.11 线性方程组

C.2.12 特征值和特征向量

C.2.13 相似矩阵和正交矩阵

C.3 向量与坐标变换

C.4 张量和坐标变换

C.5 特征值、特征向量和对角化

C.6 坐标系旋转：欧拉角

C.7 示例

C.7.1 应力张量的转换

C.7.2 坐标轴的反转

C.8 不变矩阵

C.9 三角公式

C.10 佛克脱符号的说明

C.10.1 应力张量的佛克脱映射法

C.10.2 应变张量的佛克脱映射法

C.10.3 刚度张量的佛克脱映射法

C.10.4 柔度张量的佛克脱映射法

C.11 爱因斯坦的求和约定和其他的符号约定

C.11.1 爱因斯坦的求和约定

C.11.2 克罗内克符号

C.11.3 偏导数中的逗号

C.11.4 偏导数中运算符号

D.1 弹性

D.1.1 应力不变量

D.1.2 球坐标系下的应变

D.1.3 各向同性的线弹性刚度张量

D.1.4 各向同性线性非晶质热弹性应力应变关系

D.1.5 力平衡方程式

D.2 弹性波在岩石中的传播

D.2.1 非层流的校正

D.2.2 非垂直入射时的反射、传播和转换系数

D.3 岩石模型

D.3.1 缝端应力

D.3.2 复合介质的独立模型

D.4 固体的产出

D.5 沉降量

D.6 柱面坐标的向量算子

再版前言

第一版序

第一版前言

1 弹性力学

1.1 应力

1.1.1 应力张量

1.1.2 平衡方程

1.1.3 二维主应力

1.1.4 莫尔应力圆

1.1.5 三维应力

1.1.6 三轴应力莫尔圆

1.1.7 应力不变量

1.1.8 应力偏量

1.1.9 八面体应力

1.2 应变

1.2.1 应变张量和应变不变量

1.2.2 相容条件

1.2.3 主应变

1.2.4 平面应变和平面应力

1.3 弹性模量

1.4 应变能

1.5 热弹性

1.5.1 热应变

1.5.2 热应力

1.5.3 线性热弹性应力应变关系

1.5.4 等温绝热模量

1.5.5 受约束的方形板上的热应力

1.6 多孔弹性介质力学

1.6.1 液体中悬浮的固体颗粒

1.6.2 比奥静力特性多孔弹性力学理论

1.6.3 有效应力概念

1.6.4 孔隙体积的压缩性及相关问题

1.6.5 Skempton系数

1.6.6 与热弹性力学的对应

1.6.7 其他符号约定

1.7 各向异性

1.7.1 正交对称

1.7.2 横观各向同性

1.8 非线性弹性理论

1.8.1 应力应变关系

1.8.2 裂缝的影响

1.9 时变效应

1.9.1 固结作用

1.9.2 蠕变作用

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2 岩石的破坏

2.1 基本概念

2.1.1 强度及相关的概念

2.1.2 破坏面

2.2 拉伸破坏

2.3 剪切破坏

2.3.1 莫尔—库仑准则

2.3.2 格里菲斯准则

2.4 压实破坏

2.5 三维应力下的破坏准则

2.5.1 与中间主应力无关的准则

2.5.2 与中间主应力有关的准则

2.6 流体影响

2.6.1 孔隙压力

2.6.2 部分饱和

2.6.3 化学效应

2.7 岩石破坏实验数据分析

2.8 材料屈服后的力学形态

2.8.1 塑性理论

2.8.1.1 塑性流动

2.8.1.2 关联流动

2.8.1.3 非关联流动

2.8.1.4 硬化

2.8.2 土力学

2.8.2.1 标准固结泥岩

2.8.2.2 超固结泥岩

2.8.3 局部效应

2.8.4 液化作用

2.9 各向异性破坏

2.9.1 内在非均质性及破坏面

2.9.2 弱面模型

2.9.3 裂隙岩石

2.10 应力路径的影响

2.10.1 速率效应及破坏滞后

2.10.2 疲劳破坏

3 石油工程岩石力学的地质特点

3.1 地应力

3.2 孔隙压力

3.3 岩石沉积学特性

3.3.1 颗粒和矿物

3.3.2 沉积前作用和沉积作用

3.3.3 后沉积作用

3.4 沉积岩的力学性质

3.4.1 砂岩

3.4.2 白垩岩

3.4.3 页岩

3.4.4 岩盐

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4 井周应力和井眼破坏准则

4.1 柱坐标系下的应力与应变

4.2 空心圆筒上的应力

4.2.1 平衡方程

4.2.2 孔隙压力恒定时的应力分布

4.2.3 不同孔隙压力下的应力分布

4.2.4 与传导热流相关的应力分布

4.2.5 非线性地层的应力分布

4.3 井周弹性应力(通解)

4.3.1 转换公式

4.3.2 通用弹性解

4.3.3 沿主应力方向的井眼

4.4 多孔弹性介质的时间效应

4.4.1 井内压力侵入

4.4.2 钻进引起的孔隙压力变化

4.5 井眼的破坏准则

4.5.1 均匀水平应力作用下的非渗透性垂直井

4.5.2 在非均匀水平应力作用下的可渗透直井

4.5.3 沿着主应力方向的井眼

4.5.4 任意方向的井眼

4.6 破裂发生后状态

4.6.1 简单塑性模型

4.6.1.1 特雷斯卡屈服准则

4.6.1.2 莫尔—库仑准则

4.6.1.3 塑性应变和塑性变形

4.7 球坐标

4.7.1 基本方程

4.7.2 无流体流动的球形孔洞应力分布

4.7.3 流体流动条件下的的应力分布

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5 岩石中的弹性波传播

5.1 波动方程

5.2 P波和S波

5.3 孔隙介质中的弹性波

5.3.1 弹性波传播的Biot理论

5.3.2 局部流动引起的分散作用

5.4 岩石中声波的衰减规律

5.5 声波的各向异性

5.5.1 Christoffel方程

5.5.2 弱各向异性

5.6 岩石力学与岩石声学

5.6.1 静态与动态模量

5.6.2 应力状态与应力史

5.6.3 其他影响

5.6.3.1 温度

5.6.3.2 部分饱和

5.6.3.3 化学作用

5.7 反射与折射

5.8 井眼声波测井

5.8.1 井眼模式

5.8.2 井眼蚀变作用

5.9 地震探测

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