井壁稳定性的弹塑性有限变形理论分析

针对钻井过程中在岩盐层和塑性泥岩层经常发生井眼的缩径现象,并由现场的观测和变形量级的分析可知，井眼的缩径需要用有限变形理论进行研究。本文应用有限变形次弹-塑性理论，建立了井眼的缩径模型。采用对数应变和Mohr-Coulomb准则，给出变形的协调方程和岩石材料的全量本构方程；在推导出求解问题控制方程的基础上，数值计算给出井眼附近的应力和应变场；在讨论井眼收缩率与本构参数中指出，本构参数和是影响收缩率的重要因素。计算结果与现场观测结果相吻合。这些结果为岩石材料本构参数的实验测定和调节钻井液密度防止井眼失稳提供理论参考依据。