井壁不稳定机理及对策

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井壁不稳定是钻井领域的全球性难题，尤其在深层泥页岩井中更为复杂。为保持井壁稳定，需控制钻井液液柱压力在合理范围，并兼顾平衡孔隙压力、支撑井壁和降低密度等要求。钻井液还需与地层岩性和流体相容，并增强其抑制性。文章介绍了钻井液施工重点、井壁不稳定地层类型及稳定方法，探讨了泥页岩水化膨胀特性和防塌处理剂机理，并提出了钻井液物理化学—力学协同防塌的基本原理，为钻井液设计和井壁稳定性提高提供理论和技术支持。

井壁不稳定问题是钻井中的世界性技术难题。目前仍没有彻底解决。特别是，随着当代钻井新技术的运用，井壁不稳定问题在某些情况下更加突出。目前，水基钻井液条件下深层泥页岩井壁不稳定性问题更复杂，更普遍，是核心问题之一。它是涉及钻井液化学、岩石力学、微观结构力学、渗流力学、泥岩矿物学以及钻井工艺学等多门学科的复杂技术难题。从力学机理分析，为维持井壁的稳定，需要保证井筒内钻井液液柱压力保持在孔隙压力或坍塌压力与破裂压力之间；若钻井液密度过大，会带来降低机械钻速、压力激动过大、调整周期延长等一些新的问题；因此，要求钻井液在平衡孔隙压力，支撑井壁，防止坍塌的同时，尽可能的降低密度；从化学角度为维持井壁稳定，应保证钻井液与地层岩性、流体配伍，提高钻井液抑制性等。

本节内容小编主要介绍以下几个内容，一、钻井过程中工作液施工重点；二、井壁不稳定地层的类型与井壁不稳定现象；三、井壁稳定主要方法技术；四、泥页岩水化膨胀和分散特性的研究；五、防塌处理剂稳定井壁机理的研究；六、常用的防塌钻井液；七、井塌的预防处理。归纳提炼出钻井液物理化学—力学（岩石和渗透力学）协同防塌基本原理：“封堵固结—抑制水化—化学渗透平衡 —有效应力支撑”，并对以上四种防塌机理进行逐一解析。‍