节理煤层井壁稳定性的评价模型

• 作者: 屈平 李景翠 杨恒林 申瑞臣 董胜伟
• 来源期刊: 石油学报
• 学科: 工学
• 关键词: 节理煤层 应力强度因子 水平井 井壁稳定 评价模型
• 年，卷（期）: 2009,（3）
• 所属期刊栏目: 石油工程
• 页码范围: 455-459
• 页数: 5页
• 分类号: TE122
• 字数: 4155字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0253-2697.2009.03.026

摘要

对节理煤层的井壁失稳机理分析表明,近井壁的裂纹受到地应力和裂纹应力的双重影响,比煤岩块体更容易遭到破坏.用应力强度因子描述了裂纹的受力集中程度,利用强度准则构建了裂纹扩展破坏的判据,据此提出了节理煤层井壁稳定评价模型.该模型可以定量判断节理煤层直井或水平井井壁是否稳定,对其他节理地层的井壁失稳评价也具有借鉴意义.应用该模型并结合实例评价了煤储层水平井的井壁稳定,分析了裂纹倾角、井底压力、裂纹长度和井眼半径对应力强度因子的影响.对于节理煤层水平井,随着井底压力的增加,应力强度因子KⅠ和KⅡ呈线性减小,井壁稳定性变好;随着裂纹长度的增加,应力强度因子KⅠ和KⅡ也显著增加,井壁稳定性变差;裂纹倾角增大,应力强度因子KⅠ减小,而KⅡ增加,裂纹的抗张能力增强,抗剪能力降低,井壁的整体稳定性变差.当井径增加时,KⅡ增加,抗剪能力降低,井壁的整体稳定性变差.节理煤层中井眼存在尺寸效应,煤岩中存在裂纹是其重要原因.裂纹与井径的比值越大,尺寸效应越明显.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	申瑞臣		61	889	17.0	27.0
2	杨恒林		43	354	12.0	17.0
3	李景翠		9	66	3.0	8.0
4	屈平		13	150	8.0	12.0
5	董胜伟		2	32	2.0	2.0