钻采工艺 ›› 2017, Vol. 40 ›› Issue (3): 19-22.

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页岩强度弱化规律及对水平井井壁稳定的影响

贾利春, 连太炜, 李忠飞   

  • 出版日期:2017-05-25 发布日期:2017-05-25

JIA Li-Chun, LIAN Tai-Wei, LI Zhong-Fei   

  • Online:2017-05-25 Published:2017-05-25

摘要: 为了揭示页岩本体和层理面力学强度特性及弱化对井壁稳定影响,基于直剪试验并结合弱面强度准则,分析了页岩抗剪强度参数的弱化规律。研究结果表明,水基钻井液浸泡下页岩本体和弱面强度均显著降低,且水基钻井液对弱面弱化影响大于对本体强度的影响。随着浸泡时间增加页岩强度逐渐降低,且最低强度逐渐左
移;发生弱面破坏的角度范围逐渐增大;随着围压升高,页岩强度升高且发生弱面破坏的角度范围逐渐变小。坍塌压力与水平井钻进方位、弱面产状密切相关,其差异最高达到0.4441g/cm3,整体上水平井井眼沿着最小水平地应力方位钻进时井壁稳定性最好。随井眼钻开时间增加,当量坍塌压力逐渐升高。研究结果可为页岩气水平井钻井设计提供参考依据。

关键词: 页岩, 直剪试验, 弱面, 水平井, 坍塌压力, 井壁稳定