深部煤层力学参数反演和气体钻井井壁稳定性

摘要：

如何确定深部煤层的地质力学参数是气体钻井井壁稳定评价的关键.基于量化的地质强度指标GSI和Hoek-Brown强度准则分析了反演深部煤层地质力学参数的方法,结合DB1井氮气钻井,以弹塑性方法分析了侏罗系炭质泥岩和煤层的井壁稳定性.研究表明,塔里木盆地依奇克里克区块休罗系煤GSI介于45 ～ 55,变形模量约在1 560～2 850 MPa之间.井眼钻开后炭质泥岩和煤层井周存在塑性区,炭质泥岩层井周塑性区约为1.37倍井眼半径,煤层井周塑性区约为2.07～ 2.59倍井眼半径.塑性区应力松弛造成围压减小,导致节理岩体抵抗工程扰动的能力减弱.以工程允许塑性半径等于1.5倍井眼半径为临界稳定条件,井眼钻开后煤层会出现大面积坍塌失稳,不宜采用气体钻井;工程扰动造成炭质泥岩井眼扩径,扩径后井眼仍能保持稳定.

关键词：气体钻井、煤层、井壁稳定、Hoek-Brown准则、地质强度指标

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分类号：TE21(钻井工程)

资助基金：油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金PLN1421;教育部博士点基金项目20125121110001;四川省教育厅科技基金14ZB0060

在线出版日期：2017-06-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：374-380