《井壁稳定性调研》PPT课件.ppt

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1、石油工程岩石力学井壁稳定性调研汇报西南石油大学石油与天然气工程学院汇报小组成员：陈睿飏申鑫2016年Southwestpetroleumuniversityinstituteofpetroleumengineering12月13日目录参考文献存在问题发展历史研究现状实例分析Southwestpetroleumuniversityinstituteofpetroleumengineering岩石力学与井壁稳定性调研参考文献展示PART1参考文献Southwestpetroleumuniversityins

2、tituteofpetroleumengineering岩石力学与井壁稳定性调研Southwestpetroleumuniversityinstituteofpetroleumengineering岩石力学与井壁稳定性调研PART2发展历史预测井周应力分布的本构模型判断井壁岩石稳定性的强度判别准则纯力学研究65%钻井液化学研究力学与化学耦合研究井壁稳定力学研究Southwestpetroleumuniversityinstituteofpetroleumengineering岩石力学与井壁稳定性调研发展

3、历史DevelopmentHistory发展历程DevelopmentHistory没考虑井筒液注压力直井井周弹塑性应力分布的数学描述着重于选择合适的破坏准则以确定安全的钻井液密度考虑井筒液注压力与各方向应力差异考虑地层各向异性分析定向井的井壁稳定问题Westgard1940Willis1957Fairhurst1964Mclean1990Aadony1987…JCRoegier1993Abousleiman1998金衍1999假设地层均匀各项同性Southwestpetroleumuniversity

4、instituteofpetroleumengineering岩石力学与井壁稳定性调研发展历程DevelopmentHistory研究软弱结构面对井壁稳定性的影响着重于研究泥页岩的井壁稳定性刘向君2002谭强2010赵凯2013袁俊亮2013Southwestpetroleumuniversityinstituteofpetroleumengineering岩石力学与井壁稳定性调研z屈平2016…z赵新波2014煤层气井壁稳定性研究PART3研究现状失稳机理岩石组成微观结构理化特征1钻井液研发地层特征体

5、系设计化学性能室内评价效果分析现场应用2力-化-温度耦合模型极限平衡法等效孔隙压力热比拟法三维离线元法3研究现况Southwestpetroleumuniversityinstituteofpetroleumengineering岩石力学与井壁稳定性调研失稳机理从基础物性、矿物组成、微观结构、理化特征、到力学特征对煤层、页岩进行系统研究，总结提炼煤层、页岩岩石物理和力学共性特征钻井液研发针对水基钻井液，应进一步研究钻井液密度控制；针对油基钻井液，应进一步研究封堵性能好的变形粒子。同时，因钻井过程中井壁稳

6、定具有极强的时效性所以应研究如何实时地对当前钻头处地层的井壁稳定性进行评价力-化-温度-耦合模型由力学-化学耦合向力学，化学，电势，热力等多场耦合方向发展发展趋势Southwestpetroleumuniversityinstituteofpetroleumengineering岩石力学与井壁稳定性调研PART4实例分析煤层气井壁稳定性研究方法1页岩气井壁稳定性研究方法2案例分析假设条件假设井眼附近围岩为拟连续体，采用连续介质理论和岩石断裂力学获取了井壁附近的应力场分布，并借助极限平衡理论分析和Mohr

7、－Coulomb准则，推导了块体滑落作为煤层井壁坍塌条件的解析判据公式稳定性模型假设煤层井眼的轴向变形为0即不考虑轴向应变的变化，此时的煤层井眼可简化为平面应变问题建立思路考虑煤层割理、裂隙随机分布及近井壁被切割成块体的特点，建立非均匀地应力和钻井液压力共同作用下的煤层井眼稳定性解析模型模型检验以块体滑落方位和滑落面积作为验证条件利用PFC离散元软件验证了解析模型的准确性煤层气井壁稳定性—极限平衡法Southwestpetroleumuniversityinstituteofpetroleumengin

8、eering岩石力学与井壁稳定性调研煤层气井壁稳定性—极限平衡法近井壁围岩应力分析井壁围岩为连续体割理引起的诱导应力分析考虑多条割理分布的煤层应力场分析Southwestpetroleumuniversityinstituteofpetroleumengineering岩石力学与井壁稳定性调研煤层气井壁稳定性—极限平衡法实例拟合及应用1、基础资料以沁水盆地郑庄区块沁12－10－70－X井为例，该井为直井，煤层段割理裂隙极度发育，造成井在96