层理性页岩油储层井壁坍塌失稳区域研究

TE249; 层理性页岩油储层钻井过程中井壁稳定性差,易发生井壁坍塌、卡钻等事故.为揭示层理面对页岩油储层井壁坍塌扩径的影响规律,基于MG-C强度准则和多弱面准则,构建了页岩油储层钻井井周受力数值模型和坍塌区域预测方法,计算了单一弱面和多弱面在不同应力机制下的坍塌扩径规律.研究表明:多弱面的存在使基质和弱面破坏同时发生,引发井壁坍塌形态复杂化,弱面诱发的井壁坍塌扩径要显著高于基质;相较于走滑应力机制,正应力机制下井壁坍塌随应力比变化更显著,坍塌风险更高;正应力机制下,当应力比超过1.5,井壁扩径率超过100％,且急剧增大.研究成果可为在不同区域应力机制的钻井过程中,预防页岩油储层井壁垮塌提供理...

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Published in特种油气藏 Vol. 31; no. 5; pp. 168 - 174
Main Authors 张海军, 王立辉, 张立刚, 景海全, 杨衍云, 曲永林, 刘照义, 刘跃秋
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国石油大港油田分公司,天津 300280%东北石油大学,黑龙江 大庆 163318 2024
Subjects
页岩油
bedding
井壁
破坏准则
shale oil
collapse and stuck pipe
坍塌卡钻
failure criteria
weak plane
弱面
borehole wall
层理
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ISSN1006-6535
DOI10.3969/j.issn.1006-6535.2024.05.020

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Summary:TE249; 层理性页岩油储层钻井过程中井壁稳定性差,易发生井壁坍塌、卡钻等事故.为揭示层理面对页岩油储层井壁坍塌扩径的影响规律,基于MG-C强度准则和多弱面准则,构建了页岩油储层钻井井周受力数值模型和坍塌区域预测方法,计算了单一弱面和多弱面在不同应力机制下的坍塌扩径规律.研究表明:多弱面的存在使基质和弱面破坏同时发生,引发井壁坍塌形态复杂化,弱面诱发的井壁坍塌扩径要显著高于基质;相较于走滑应力机制,正应力机制下井壁坍塌随应力比变化更显著,坍塌风险更高;正应力机制下,当应力比超过1.5,井壁扩径率超过100％,且急剧增大.研究成果可为在不同区域应力机制的钻井过程中,预防页岩油储层井壁垮塌提供理论指导.
ISSN:1006-6535
DOI:10.3969/j.issn.1006-6535.2024.05.020