一种颗粒离散元的井壁稳定性分析模型

摘要：

井壁失稳问题一直制约着渤海油田的高效开发.随着向深层要油气的战略实施,钻井持续向深层、致密层攻关,维持井壁稳定性对安全经济钻井作业的支撑作用更加明显.因此,为了揭示井壁失稳的微观机理,精确预测坍塌压力区间,建立了一种适用于井壁稳定性分析的离散元模型,剖析了多个颗粒接触微观参数对地层力学特性的影响规律,引入崩落宽度准则判断井壁失稳,分析了井内液柱压力对井壁岩石破坏形态的影响.研究结果表明,代表地层的颗粒发生黏结断裂后,整体刚度下降引发应力重分布,原损伤位置承担的载荷会转移到未损伤部位,既而诱发局部的接续破坏并渐进式向地层深部发展,直至形成一个稳定的破坏区.因此,坍塌压力当量密度的合理区间下限应使井壁发生适度破坏而不失稳,窄密度窗口钻井时,钻井液密度应贴近下限值.对BZ13-1油田12口井进行现场应用,钻井复杂率降低了67%,验证了离散元井壁稳定性分析模型的准确性.

关键词：井壁稳定、离散元模型、坍塌压力、微观参数、微观机理

所属期刊栏目：45

分类号：TE21(钻井工程)

资助基金：国家科技重大专项;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-08-10（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：129-135