多因素耦合条件下煤层井壁稳定性分析模型
煤岩割理、裂隙发育,宏观上表现为强度低、脆性大、各向异性及非均质性显著,使得在煤层中钻井时井壁容易坍塌失稳,导致各种井下复杂事故,严重影响煤层气开发效率和经济性.针对煤岩的力学与渗流特性,综合考虑煤岩受力变形、损伤破坏与钻井液滤液侵入等多因素耦合条件,建立基于应力-渗流耦合的煤层井壁稳定性数值分析模型,采用弹性-应变软化-塑性模型表征煤岩的力学行为,更加准确地计算井周煤岩损伤破坏区域的尺寸与形状.利用所发展的模型,结合实例,分析了泥浆密度、井壁封堵情况以及煤岩非均质性等因素对于煤层井壁稳定性的影响.结果表明本文所发展的模型能够较好地计算煤岩的损伤破坏.参数研究结果表明,在井壁封堵良好的情况下,提高泥浆密度有利于稳定井壁,否则,钻井液滤液侵入地层将加剧煤层井壁坍塌失稳,此时提高泥浆密度可能反而不利于井壁稳定.另外,煤层非均质对于煤层井壁稳定具有一定的影响,进行井壁稳定性分析时需加以考虑.
煤层气钻井 井壁稳定性 应力-渗流耦合 数值分析模型
刘伟 蔚宝华 邓金根 田中兰 杨恒林 宋建波
中国石油大学(北京)石油工程学院,北京102249 中国石油集团钻井工程技术研究院,北京102206 中国石油渤海钻探工程有限公司 天津300457
国内会议
2014年度“非常规油气钻井基础理论研究与前沿技术开发新进展”学术研讨会
青岛
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209-214
2014-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）