页岩储层井壁失稳敏感性与失稳区域分析

本文摘要：（由ai生成）

井眼失稳是页岩地层钻井的关键难题，受页岩层理和裂缝发育影响，井壁易在剪切作用下破坏。本研究基于岩石强度各向异性，建立了层状岩石井筒破坏区域的计算新方法，特别探讨了页岩层理对井筒稳定性的影响。研究指出，岩石强度各向异性对坍塌压力有显著作用，而层理强度、孔隙压力和内聚力是井筒稳定性的核心因素。最大破坏深度常位于井筒四角，主要由地层滑移引起。此模型为建井、固井提供重要指导，并为地应力反演提供数据补充，有助于提升钻井安全和效率。

井眼失稳问题是钻井工程的一个关键问题,尤其是页岩层理和天然裂缝发育,导致页岩的破坏可以分成两部分,在岩石本体的剪切破坏和沿裂缝面的剪切滑移破坏,导致钻开页岩地层时，频繁发生严重的井壁失稳事故。本研究在各向同性井眼稳定模型的基础上，结合岩石强度各向异性，建立了层状岩石井筒周围破坏区域的计算方法。系统研究了前人很少研究的页岩层理赋存状态对井筒周围破坏区域的影响。结果表明，考虑岩石强度各向异性的坍塌压力云图反映了页岩地层钻井液安全密度的实际情况;页岩层理强度、孔隙压力和内聚力是影响井筒稳定性的三个主要参数。最大破坏深度不再发生在最小主应力方位，而是位于井筒顶部和底部的四角处，这是层状地层滑移破坏引起的;由于岩石基质破坏与层理破坏的叠加，会加剧井筒的坍塌。该模型不仅可以为建井和固井提供指导意见，而且可以作为提供更丰富地应力反演数据的有效补充。

来源：现代石油人