Estimating Stress at Great Depth from Borehole Breakout

估算钻孔破裂的大深度应力

基本信息

  • 批准号:
    09044120
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.3万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for international Scientific Research
  • 财政年份:
    1997
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1997 至 1998
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The objective of the present study is to clarify the mechanism of nucleation of borehole breakout and to examine the growth process of the borehole breakout, emphasizing the effect of the bottom of the borehole. Firstly, the characteristics of the three-dimensional elastoplastic stress field around the bottom were studied by FEM analysis, paying special attention to the singular stress field around the bottom. Then, a model of a pseudo two-dimensional stress field simulating the three-dimensional stress field was constructed, and the growth process was examined by using the pseudo stress field. The results are summarized as follows :1) Near the bottom of the borehole, stress concentration takes place at a circumferential position that is different from that at a borehole section far from the bottom. The region of stress concentration is very localized.2) Thus, for a rock that is insensitive to a local stress field in fracture nucleation, borehole break out is not formed at the bottom of borehole.3) Variation of the stress field with respect to the distance between the bottom and the observation position, can be seen as the time variation of stress at a fixed depth during drilling. The geometry of borehole breakout calculated by following exactly the loading path just mentioned is almost the same as that estimated by two-dimensional approach.4) Therefore, the breakout can be considered to be formed on the wall of a cylindrical cavity in an elastoplastic medium subjected to a monotonically increasing load at infinity.5) The width of the breakout is almost the same as that estimated by purely elastic stress state, indicating the validity of the hypothesis proposed by Haimson et al. on the relationship between the width and the far field stress.
本研究的目的是阐明钻孔破裂的成核机制并检查钻孔破裂的生长过程,强调钻孔底部的影响。首先,通过有限元分析研究了底部周围三维弹塑性应力场的特征,特别关注底部周围的奇异应力场。然后,构建了模拟三维应力场的伪二维应力场模型,并利用伪应力场研究了生长过程。研究结果如下:1)在靠近井底的位置,应力集中的周向位置与远离井底的井段不同。应力集中区域非常局部化。2) 因此,对于裂缝成核时对局部应力场不敏感的岩石,钻孔底部不会形成井眼破裂。3) 应力场相对于底部到观测位置的距离,可以看作是钻井过程中固定深度处应力随时间的变化。精确遵循刚刚提到的加载路径计算出的钻孔破裂几何形状与二维方法估计的几乎相同。 4)因此,破裂可以被认为是在弹塑性介质中的圆柱形空腔壁上形成的5)突破宽度与纯弹性应力状态估计的宽度几乎相同,表明Haimson等人提出的假设的有效性。宽度与远场应力之间的关系。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
T.Ito: "Stress Concentration at the Bottom of a Borehole and its Effect on Borehole Breakout Formation" Rock Mechanics and Rock Engineerign. 31・3. 153-168 (1998)
T.Ito:“钻孔底部的应力集中及其对钻孔破裂形成的影响”《岩石力学和岩石工程学》31・3(1998)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Ito: "Numerical Simulation of Growth of Borehole Break-out During Drilling (in Japanese)" Proc.MMIJ Annual Spring Conf.(to appear). (1999)
T.Ito:“钻井过程中钻孔破裂增长的数值模拟(日语)”Proc.MMIJ 年度春季会议(待发表)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
伊藤,高敏: "掘削プロセスを考慮したボアホールブレイクアウト形成過程の数値シミュレーション" 資源素材学会平成11年度春季大会講演予稿集. 発表予定. (1999)
Takatoshi Ito:“考虑钻井过程的井眼破裂形成过程的数值模拟”日本资源与材料学会 1999 年春季会议论文集(1999 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Ito: "Stress Concentration at the Bottom of a Borehole and its Effect on Borehole Breakout Formation" Rock Mechanics and Rock Engineering. 31. 153-168 (1998)
T.Ito:“钻孔底部的应力集中及其对钻孔破裂形成的影响”岩石力学和岩石工程。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
伊藤高敏: "ボアホールブレイクアウト形成プロセスの解析" 日本機会学会いわき地方講演会講演論文集. 31-32 (1997)
伊藤隆俊:《井眼破裂形成过程分析》日本机械工程学会胁地区会议论文集31-32(1997)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

HAYASHI Kazuo其他文献

HAYASHI Kazuo的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('HAYASHI Kazuo', 18)}}的其他基金

A novel method for four dimensional analysis of mandibular kinematics
下颌运动学四维分析的新方法
  • 批准号:
    21792094
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Characterization of Subsurface 3-D Cracks for Advanced Geothermal
高级地热地下 3-D 裂缝表征
  • 批准号:
    20360403
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Predicting statistical model for three-dimensional morphological analysis of teeth and dentition, and construction of a tooth size database
牙齿和牙列三维形态分析的预测统计模型以及牙齿尺寸数据库的构建
  • 批准号:
    19791593
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Dynamic Characteristics of a Large Fluid Filled Crack for Pollution Free Use of the Earth's Crust
地壳无污染利用的大型充液裂缝动态特性
  • 批准号:
    15560061
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Fracture Mechanics Approach to the Growth Process of Fracture Network for Direct Heat Heat Extraction from Magma
直接加热岩浆热提取裂缝网络生长过程的断裂力学方法
  • 批准号:
    13650981
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Evaluation of capacillary radii distribution in wood by the balance of water potential.
通过水势平衡评估木材中的毛细管半径分布。
  • 批准号:
    10660165
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Dynamic Response of a Fluid-filled 3-D Crack and its Application to Characterization of Geothermal Reservoir Cracks
充液三维裂纹的动态响应及其在地热储层裂纹表征中的应用
  • 批准号:
    10650070
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
The Geographical Study about the Actual Condition and the Change of Traditional Markets in Modern Rural China
近代中国农村传统市场的现状与变迁的地理学研究
  • 批准号:
    10680089
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Evaluation of capillary radii in wood by the centrifugal method.
通过离心法评估木材中的毛细管半径。
  • 批准号:
    08456089
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Characterization of a Geothermal Reservoir Crack Based on the Analysis of Dynamic Response of a Crack Filled with Fluid
基于充液裂缝动态响应分析的地热储层裂缝表征
  • 批准号:
    08650086
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

相似国自然基金

半胱氨酸的电化学原位活体测量方法及应用研究
  • 批准号:
    22304011
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    20 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于电场调制光悬浮纳米颗粒运动参数的微纳光束原位测量技术研究
  • 批准号:
    62305305
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
接力催化中乙烯酮活性中间体的原位光电离质谱测量方法研究
  • 批准号:
    22304173
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
DNA分子天平技术的开发及其在核酸适体折叠能原位精准测量中的应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于光与原子联合量子操控的原位压缩及磁场精密测量
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Project 3: 3-D Molecular Atlas of cerebral amyloid angiopathy in the aging brain with and without co-pathology
项目 3:有或没有共同病理的衰老大脑中脑淀粉样血管病的 3-D 分子图谱
  • 批准号:
    10555899
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
Integrated Molecular and Cellular Drivers of Alveologenesis
肺泡发生的综合分子和细胞驱动因素
  • 批准号:
    10637764
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
Biochemical Mechanisms for Sustained Humoral Immunity
持续体液免疫的生化机制
  • 批准号:
    10637251
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
Fixed-Target Platforms for Time-Resolved Crystallography
用于时间分辨晶体学的固定目标平台
  • 批准号:
    10634328
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
The role of meningeal immune cells in the efficacy of CGRP-based migraine therapies
脑膜免疫细胞在 CGRP 偏头痛疗法疗效中的作用
  • 批准号:
    10604482
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 2.3万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了