井壁稳定性研究中考虑中间主应力强度准则的对比分析

• 作者: 贾利春 郭正温 黄晓嘉
• 来源期刊: 断块油气田
• 学科: 工学
• 关键词: 井壁稳定 中间主应力 强度准则 坍塌压力 安全钻井方位
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 钻采工艺
• 页码范围: 105-111
• 页数: 7页
• 分类号: TE21
• 字数: 5384字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6056/dkyqt201701024

摘要

中间主应力σ2对岩石强度具有显著影响,在井壁稳定性研究中需考虑σ2效应.常用中间主应力强度准则有统一强度理论(UST)、Mogi-Coulomb(MG-C)准则、Drucker-Prager(D-P)准则、修正Lade准则、三维Hoek-Brown(H-B)准则和修正Wiebols-Cook(W-C)准则等6种.文中对比分析了上述6种强度准则在σ1-σ2平面内的曲线,并进行了井壁稳定分析.结果表明:在σ1-σ2平面内,除UST准则为双折线形式外,其他准则均为非线性形式;D-P准则所预测强度最高,其他准则预测结果相近.在当量坍塌压力计算中,UST准则(b≠0)、MG-C准则、修正Lade准则、三维H-B准则和修正W-C准则计算结果相接近,D-P准则所计算当量钻井液密度最低.对于安全钻井方位,UST准则下安全井壁稳定分布区域随着参数b值升高而逐渐减小.D-P准则下井壁稳定分布区域最高;MG-C准则、修正Lade准则、三维H-B准则和修正W-C准则所给出的井壁稳定分布区域相近.对比分析后,在井壁稳定性研究中推荐使用MG-C准则.该准则不仅反映了σ2对岩石强度的影响,且形式简单,便于在实际工程中应用.