井壁强化机理与致密承压封堵钻井液模拟研究
井壁强化钻井液技术已成为提高地层承压能力的重要手段之一,然而井壁强化稳定微观机理、模拟实验评价方法和新材料研发等方面,均有待深入研究.本文综合采用理论分析、模拟实验和数值模拟方法,探讨了井壁强化钻井液关键技术问题.首先通过ABAQUS有限元数值模拟分析,探讨了井壁强化提高地层承压作用机理.由数值模拟分析结果可知,利用井壁强化材料在裂缝近开口端形成致密承压封堵层,阻止裂缝延伸扩展,可显著提高裂缝地层承压能力.同时,基于井壁强化材料特性的精细化表征,给出了钻井液强化致密承压封堵优化设计新方法,即通过颗粒类型、粒度级配及浓度优化,利用刚性颗粒、弹性颗粒和纤维材料等协同封堵裂缝,可形成具有”强力链网络结构”的致密承压封堵层.新研制了井壁强化钻井液封堵模拟实验装置,可模拟不同地层温度、压力条件下可变或固定开度裂缝的漏失与封堵过程,为井壁强化封堵钻井液技术研究提供了实验新方法.模拟实验证明,新研制的井壁强化材料不仅能够有效封堵裂缝,形成致密承压裂缝封堵层,且当支撑裂缝至设计开度,可提升地层承压能力.
裂缝漏失 井壁强化 承压封堵 钻井液
邱正松 刘均一 宋丁丁 暴丹 邢晓东
中国石油大学(华东) 中国石油大学(华东);中国石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司;中国石化胜利油田博士后科研工作站
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合肥
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396-403
2016-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）