流-固-化-热耦合的陆相页岩井壁稳定力学模型及应用

• 作者: 张娜 张宇 王炳红 程万 赵林
• 来源期刊: 特种油气藏
• 学科: 工学
• 关键词: 井壁稳定 多孔介质 坍塌压力 页岩
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 钻采工程
• 页码范围: 163-168
• 页数: 6页
• 分类号: TE21
• 字数: 3414字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-6535.2019.03.031

摘要

由于钻井液浸泡,陆相页岩中的黏土矿物发生水化膨胀,页岩力学强度会发生弱化,诱发井壁坍塌现象.为探讨陆相页岩井壁稳定机理,假设井壁页岩为多孔弹性介质,考虑页岩基质和层理随着钻井液浸泡时间的水化过程,构建了流-固-化-热耦合的井壁应力场模型,再结合剪切破坏准则,形成了陆相页岩井壁坍塌压力评价模型.以泌阳凹陷陆相页岩油藏A水平井基础参数为例进行计算,揭示了A井井壁失稳原因,并优选了钻井液密度.结果表明:水平井若沿着最小水平主地应力方向布置,则井壁坍塌风险最小;在井斜角为45～70°的造斜段内,可采用水基钻井液,但其密度应高于1.35 g/cm3,在井斜角为70～90°的高造斜段内,应采用油基钻井液;研究结果与A井钻井情况吻合.该研究结果可应用于指导陆相页岩井壁坍塌压力预测和钻井设计.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张娜		22	53	4.0	7.0
2	赵林		10	13	3.0	3.0
3	张宇		22	91	5.0	9.0
4	王炳红		3	0	0.0	0.0