致密砂岩地层气体钻井井眼稳定性试验研究

摘要：

为明确气体钻井过程中致密砂岩地层井壁失稳的机理,基于能量耗散原理,利用三轴压缩试验,研究了气体钻井中致密砂岩地层井壁失稳的机理.通过分析三轴压缩试验结果得知:砂岩的能量演化可分为弹性能稳定聚集阶段、耗散能缓慢聚集阶段、弹性能释放且耗散能快速聚集阶段;随着围压降低,破坏砂岩结构所需耗散能峰值极限呈指数下降,而弹性储能峰值极限呈线性下降.随着加载速率增大,破坏砂岩结构所需耗散能先减小后增大,存在临界加载速率;砂岩耗散能转化速率与围压和加载速率呈正相关,较高的砂岩耗散能转化速率引起黏聚力弱化、摩擦强化.气体钻井速度过快将引起井壁失稳区域增大,而且在钻遇高压地层时更严重,因此,适当地降低钻井速度,给予地层充分泄压时间,有利于气体钻井过程中保持井壁的稳定性.研究结果对于优化气体钻井速度具有重要作用.

关键词：致密砂岩、能量耗散、井壁失稳、气体钻井、三轴压缩试验

所属期刊栏目：51

分类号：TE21(钻井工程)

资助基金：中国石油-西南石油大学创新联合体科技合作项目2020CX040101

在线出版日期：2023-06-06（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：37-45