页岩层理弱面对井壁坍塌影响分析

摘要：

受层理特征的影响,页岩地层的井壁坍塌形状与坍塌压力不再与各向同性地层表现一致.基于Jaeger弱面强度准则计算了井壁坍塌区域分布与坍塌压力大小,结果表明:井壁坍塌是页岩基质与弱面破坏叠加的结果,且当层理弱面倾斜角增大时,井壁坍塌逐渐受层理弱面破坏主导,坍塌方位不再与水平最小地应力方位一致,即井壁坍塌区域发生偏转,井壁坍塌形状由对角破坏演变为四角破坏;各向异性地层井壁坍塌压力只沿水平最小地应力(层理面倾向)对称分布,最优钻井方位不再仅沿水平最小地应力方位,而是应结合层理弱面的倾向,尽量减小井眼轨迹与层理弱面法向夹角;考虑钻井液侵入对井周地层压力的改变与地层强度的降低,钻井液的使用应在确保井壁力学稳定性的同时提高钻井液封堵性且使用尽量小的钻井液密度.本文研究结果可为预防页岩井眼钻进过程中井壁坍塌提供参考.

关键词：页岩、各向异性、层理弱面、坍塌形状、坍塌压力

所属期刊栏目：29

分类号：TE21(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金项目“裂缝性油气储层水力裂缝模拟的有限元方法11502304”、中国石油大学北京人才引进项目“基于增强有限元方法A-FEM的水力压裂数值模拟研究

在线出版日期：2017-04-26（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：114-122