深水钻井浅水流地层井眼坍塌影响因素分析

摘要：

为了定量评价和防治浅水流对深水钻井的危害,进行了浅水流地层井眼坍塌影响因素分析.基于流固耦合理论建立了浅水流地层井眼稳定理论模型,并分别根据Mohr-Coulomb准则和最大拉应力准则判断砂体的剪切和拉伸破坏,分析了各因素对井周最大破坏半径及砂体临界超压的影响.计算分析发现:超压将导致浅水流地层发生破坏,随着超压增大,其最大破坏半径随之快速增至大;水平有效地应力与垂直有效地应力的比值(K0)越大,砂体埋深越大,浅水流地层越不容易发生破坏;砂体内摩擦角越大,砂体越稳定;井周最大破坏半径随着钻井液密度升高呈线性递减;浅水流地层存在临界超压,砂体埋深、强度和K0越大,临界超压越大.研究结果表明,浅水流地层井眼坍塌的风险较大,井周破坏程度与超压、地应力、砂体埋深、钻井液密度和内摩擦角等因素有关,当砂体中的超压超过临界值时,整个砂体都将处于不稳定状态,而提高钻井液密度有利于浅水流地层的稳定.

关键词：深水钻井、浅水流、超压、流固耦合、井眼坍塌、井周破坏、临界超压

所属期刊栏目：47

分类号：TE21(钻井工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划"973"计划项目"深水钻井浅层地质灾害形成机理及预测方法"2015CB251201;青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室开放基金资助项目"深水钻井浅层超压地质灾害评价及防治技术"MGQNLM-KF201717;海南省自然科学基金创新研究团队项目"南海深水天然气水合物试采关键技术研究"2018CXTD346

在线出版日期：2019-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：34-41