高温下页岩三轴压缩实验及井壁稳定研究

• 作者: 张文 刘向君 梁利喜 熊健
• 来源期刊: 地下空间与工程学报
• 关键词: 高温 页岩 粘聚力弱化 附加热应力 井壁稳定
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 理论与试验研究
• 页码范围: 62-70
• 页数: 9页
• 分类号: TE21
• 语种: 中文

摘要

通过高温下页岩的三轴压缩实验,结合井壁稳定分析理论,进行了高温下页岩的力学特性及井壁稳定性研究.结果表明:高温引起页岩强度劣化,在温度低于150℃时,温度对页岩强度劣化主要体现在粘聚力弱化,在温度超过150℃时,温度会进一步导致页岩内摩擦角减小.钻井液与地层间的温差将在井周附加热应力,随着远离井壁,温差附加径向热应力先增加后降低,在距离井壁一定位置出现最大值,而附加的切向热应力在井壁处最大.随着温差增加,井壁坍塌压力增加,并且附加热应力引起的坍塌压力增幅逐渐超过页岩粘聚力弱化引起的坍塌压力增幅.研究结果对于钻井施工,优化钻井液设计具有重要的意义.