横观各向同性水敏性地层斜井眼坍塌压力确定

摘要：

在以泥页岩为目标储层的非常规油气藏水平井开发中，钻遇井壁的稳定性问题突出，一方面是由于在设计钻井液密度时简单采用各向同性介质模型和 Mohr-Coulomb 强度准则，另一方面则是由于选用的钻井液性能欠佳，难以保证建井全过程的井壁稳定。为此，将地层视为横观各向同性介质，采用 Mogi-Coulomb 强度准则判别岩石基体和层理面的稳定性，同时考虑泥页岩水化作用对岩石力学强度参数的影响，建立了水敏性地层井壁稳定分析模型，分析了坍塌压力随井斜、方位、钻井液性能、钻井时间等因素的变化规律。研究结果表明：对于具有显著层理面结构的泥页岩地层，采用横观各向同性模型比各向同性介质模型更能描述强度的各向异性；采用 Mogi-Coulomb 准则比 Mohr-Coulomb 强度准则得到的坍塌压力值与实际吻合程度更高，在保证井壁稳定的前提下有利于降低钻井液密度，实现钻井提速；提高钻井液封堵能力、减小泥页岩吸水扩散能力，有利于延长坍塌周期。利用东濮、威远、焦石坝等工区多口页岩气水平井的实钻资料对本文方法进行了验证，证实本文方法确定的钻井液密度窗口下值更能满足安全钻井需求。

关键词：横观各向同性、泥页岩、斜井眼、坍塌压力、井壁稳定、钻井

分类号：TE21;TE28(钻井工程)

资助基金：国家科技重大专项2011ZX05017002;中国石化科研项目JP12005

在线出版日期：2015-02-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：198-206