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成果简介:（技术特点、主要进展、应用状况、投资规模、效益预期和合作方式等）本研究在连续介质热力学框架内建立了描述热-水力-机械耦合作用下非饱和孔隙/裂隙岩体中多相流体流动与固体梯度依赖弹塑性损伤力学行为的数学模型。初步开发了与理论模型相应的有限元软件。结合石油钻井的工程实际，为石油钻井工程设计提供了初步的咨询服务。取得的主要成果有：针对倾斜油井井眼周围含天然裂纹的孔隙岩体的机械力学行为及其与流体流动耦合的力学问题，建立了相应的有限元格式。模型中将含天然裂纹的孔隙岩体看作双孔隙介质，即孔隙岩体和其中包含的裂隙系统。射孔的弹塑性行为是油井产砂分析的基础。使用ABAQUS-6.5软件，对油藏岩石的射孔变形进行了3维弹塑性有限元固结数值模拟。采用ABAQUS有限元分析软件，对某天然气储藏基地的一个储藏库进行了3维粘弹塑性有限元模拟。对受盐压作用的、井深7500m的竖直油井的套管进行了弹塑性有限元分析。以工程中的受高温混凝土结构为研究对象，提出了一个三相介质的混合物模型。在进行胜利油田某典型区块测井资料和小层数据分析的基础上，根据储层区套管内壁特定路径上应力曲线及位移曲线，进行了储层压实致套管失效机理分析。本研究成果共已发表学术文章8篇，其中国内核心期刊文章2篇，国际会议文集文章2篇, 国内会议文集文章4篇。上述6篇被EI检索收录，1篇被ISTP检索收录。另有已录用待发表学术期刊文章2篇，其中国际学术期刊1篇，国内重要期刊增刊1篇，均为EI检索核心期刊。本研究成果开发的软件可以用于石油工程中井壁稳定、射孔设计、套管止损等涉及孔隙/裂隙岩体梯度依赖弹塑性损伤与多相流流动耦合等复杂且重要的力学机理分析的工程，在胜利油田所属的滨海油田《高含水期油水井套管损坏机理及预防措施研究项目》和辽源煤矿《急倾斜特厚煤层工作面泥砂流事故防治技术研究》工程项目的设计提供了准确的理论工具和设计参考，取得了良好的经济效益。