泥頁(yè)巖地層井壁穩(wěn)定性研究及軟件編制.pdf

1、井壁穩(wěn)定性問(wèn)題一直是油氣開(kāi)采中遇到的并需急切解決的問(wèn)題，世界上幾乎所有的油氣田都不同程度的存在井壁失穩(wěn)問(wèn)題，我國(guó)各大油田中也普遍存在井壁失穩(wěn)的情況。泥頁(yè)巖地層在石油的勘探和開(kāi)發(fā)中很容易發(fā)生井壁失穩(wěn)現(xiàn)象，常見(jiàn)的現(xiàn)象有泥頁(yè)巖井壁的坍塌剝落、塑性泥頁(yè)巖的縮徑以及井下卡鉆等。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容及相應(yīng)結(jié)論如下：
　?。?）對(duì)上覆巖層壓力、地應(yīng)力和地層孔隙壓力的計(jì)算方面進(jìn)行了深入的研究，深化了井壁穩(wěn)定力學(xué)研究，得到了井周應(yīng)力分布規(guī)律

2、及計(jì)算井周應(yīng)力的方法；
　?。?）對(duì)比分析了幾種巖石強(qiáng)度準(zhǔn)則，發(fā)現(xiàn)它們都存在一定的局限性——對(duì)中間主應(yīng)力對(duì)巖石強(qiáng)度的影響認(rèn)識(shí)不足，而雙剪統(tǒng)一強(qiáng)度理論充分考慮了中間主應(yīng)力對(duì)巖石強(qiáng)度的影響。因此本文使用該理論對(duì)泥頁(yè)巖地層井壁穩(wěn)定性進(jìn)行研究并且得到了更為準(zhǔn)確且符合實(shí)際的結(jié)果；
　?。?）通過(guò)室內(nèi)巖心的三軸應(yīng)力實(shí)驗(yàn)，確定了泥頁(yè)巖含水量和巖石力學(xué)參數(shù)之間的關(guān)系，并分析了含水量對(duì)巖石力學(xué)的影響規(guī)律：泥頁(yè)巖水化后其強(qiáng)度和彈性模量均降低，泊

3、松比增大，而隨著含水量的增大，巖石的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角不斷減??；
　?。?）通過(guò)對(duì)安全鉆井液密度窗口的敏感性分析發(fā)現(xiàn)：安全鉆井液密度窗口對(duì)泊松比、內(nèi)摩擦角較為敏感，而過(guò)去通常將這兩個(gè)參數(shù)作為常數(shù)來(lái)處理，本文研究中并未將這兩個(gè)參數(shù)當(dāng)作常數(shù)，因此大大降低了安全鉆井液密度窗口的誤差，而使得到的結(jié)果更準(zhǔn)確。
　　（5）基于以上幾個(gè)方面的研究，開(kāi)發(fā)了預(yù)測(cè)泥頁(yè)巖地層安全鉆井液密度窗口的軟件，運(yùn)行軟件后得到的結(jié)果與實(shí)際鉆井中選用的鉆井液密度