井壁稳定研究的意义、方法及案例分析

本文摘要：（由ai生成）

钻井成本是油气勘探开发的重要支出，井壁失稳问题严重制约效率并带来巨大经济损失。井壁稳定研究涉及力学、化学及多场耦合方法，包括基于测井资料的监测预测技术、抑制水化膨胀的化学处理及半透膜水化应力模型等。研究方法历经多年发展，从钻后检测到钻前预测，再到力学与化学结合的定量化描述，已逐步成熟。本文汇总相关成果，结合案例讲解，旨在为提升井壁稳定性提供理论与实践指导，降低钻井成本，提高勘探开发效率。

在油气勘探开发中，钻井费用占了石油工业勘探开发费用的40~ 80%，研究和发展先进适用的钻井技术是降低钻井成本的主要着力点。钻井过程由于井壁失稳而造成复杂情况，如井壁垮塌、缩径、漏失及储层保护等问题具有普遍性。井眼围岩失稳所造成的钻井质量和安全问题，采用常规理论和和技术往往很难驾驶这种局面，每年消耗在处理类似复杂问题上的费用达十亿美元以上，并且严重制约了油气的勘探开发步伐。油气资源开采中的井壁稳定是一个世界性难题，至今没有很好的解决，目前井壁稳定的研究方法分为力学方法、化学方法和多场耦合方法；其中力学方法中又包括，1、基于测井资料的钻后检测方法；2、基于录井资料的实钻监测方法；3、基于地震资料的钻前预测方法。化学方法的研究包括，1、抑制水化；2、抑制分散；3、抑制膨胀；4、实现离子活度平衡。耦合方法的研究包括，1、半透膜水化应力模型；2、井壁垮塌周期预测。

井壁稳定研究的力学方法经过了一下几个发展历程，1、基于测井资料的钻后检测方法(70年代国外开始系统研究,80年代国内开始研究, 目前已经发展成为成熟的经典方法,schlumberger,bp,黄荣樽（1985）等；；2、基于录井资料的实钻监测方法(国内外系统的应用和研究不多,有一些与岩屑有关的研究，如exxon(1994),程远方（2000）；3、基于地震资料的钻前预测方法(80年代国外有过一些粗浅的研究,90年代末石油大学研究出系统的预测方法, 领先于国外。陈勉（1999）。1989年以前：从力学和化学两方面探索；70~90年间：开始出现力学与化学相结合尝试性研究，主要体现试验研究90年代之后；力学因素与化学因素耦合在一起的泥页岩稳定研究开始进入定量化数学描述的阶段。小编选取了他人的研究成果，对以上研究方法进行了详细讲解，并给出了几个现场应用的案例。