考虑吸附膨胀和滤失附加应力的井壁应力模型

• 作者: 唐巨鹏 路江伟 齐桐
• 来源期刊: 大庆石油地质与开发
• 学科: 工学
• 关键词: 吸附膨胀作用 有效应力 横观各向同性 井壁稳定性 水平井
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 非常规油气
• 页码范围: 144-152
• 页数: 9页
• 分类号: TD821
• 字数: 5898字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19597/J.ISSN.1000-3754.201810034

摘要

页岩气吸附膨胀作用和滤失附加应力是影响煤系页岩储层水力压裂后水平井应力分布重要因素,不可忽略.考虑页岩气吸附膨胀作用和滤失附加应力,基于各向异性材料理论,建立了煤系页岩横观各向同性储层水平井井壁应力模型,分析了煤系页岩储层水平井井壁应力分布特征,考察了井筒方位角对井壁周向应力分布影响,得到了有效应力、地应力和各向异性程度对井壁起裂压力的影响规律.研究表明:井壁周向应力近似椭圆形分布,拉应力与压应力同时存在,拉应力区有效应力对井壁周向应力影响较大,方位角为90°和270°时最大,30°、150°、210°和330°时无明显影响,有效应力作用下最大井壁周向应力随井筒方位角增大近似线性增加,增加程度先降后增;吸附膨胀作用使井壁起裂压力降低,不利于井壁稳定性,高孔隙压力下吸附膨胀作用对井壁起裂压力影响更为明显;起裂压力随各向异性系数增大而减小,两者呈二次函数关系,各向异性系数越大,煤系页岩层理及其基质强度越低,天然裂缝越发育,越不利于井壁稳定性,井壁起裂压力随侧压系数增大而减小,两者呈线性递减关系.研究成果为煤系页岩气有效开发提供了科学参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	唐巨鹏	辽宁工程技术大学力学与工程学院	74	996	16.0	31.0
2	齐桐	辽宁工程技术大学力学与工程学院	6	4	1.0	2.0
3	路江伟	辽宁工程技术大学力学与工程学院	9	11	2.0	3.0