页岩气储层井周孔隙压力传递数值分析方法

• 作者: 刘智强 王旭东 郭昭学 陈平 马天寿
• 来源期刊: 石油学报
• 学科: 工学
• 关键词: 页岩气 井壁稳定 孔隙压力 压力传递 各向异性
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 油田开发
• 页码范围: 660-671
• 页数: 12页
• 分类号: TE21
• 字数: 7323字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7623/syxb201605010

摘要

由于页岩基质致密、层理和裂隙发育、富含黏土矿物,使得页岩具有超低渗透、各向异性和水敏等特性,钻井液与页岩接触产生的水化作用引起自由水在页岩中传输,从而导致井周孔隙压力不断变化,但现有方法并未考虑页岩物性特征的影响.为此,基于非平衡热动力学理论,建立了各向异性页岩的井周压力传递数学模型及有限差分求解方法,分析了井周压力分布特征、传递规律及影响因素.结果表明,各向异性页岩井周压力分布与井周角有关,并以主方向呈对称分布;钻井液化学作用对井周压力传递的影响显著,低浓度钻井液情况下井壁附近孔隙压力显著增加,而高浓度钻井液情况下却显著降低,井周压力传递集中在1倍井径范围内;井周孔隙压力的增加不利于井壁稳定,而孔隙压力的降低有利于井壁稳定;溶质扩散系数越小、膜效率系数越大、水力扩散系数越小,则井壁附近孔隙压力变化幅度越大;反之,孔隙压力变化幅度越小.该方法比常规方法更符合实际,且更加实用.