本文關鍵詞：基于極限平衡法的煤層鉆井井壁穩(wěn)定性解析模型

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【摘要】：考慮煤層割理、裂隙隨機分布及近井壁被切割成塊體的特點,建立非均勻地應力和鉆井液壓力共同作用下的煤層井眼穩(wěn)定性解析模型。假設井眼附近圍巖為擬連續(xù)體,采用連續(xù)介質理論和巖石斷裂力學獲取了井壁附近的應力場分布,并借助極限平衡理論分析和Mohr-Coulomb準則,推導了塊體滑落作為煤層井壁坍塌條件的解析判據(jù)公式。以塊體滑落位置和滑落面積為控制條件,利用PFC離散元軟件驗證了解析模型的準確性。結果表明,對于煤層鉆井,鉆井液壓力越大,井壁坍塌可能越嚴重;I型塊體和III型塊體極易滑落引起井壁坍塌,II型塊體滑落的條件在于其臨近塊體先行滑落;對于沁12-10-70-X井,鉆井液壓力在9.5 MPa左右時,井壁坍塌程度最低,增大或減小鉆井液壓力均使得井壁坍塌加劇。
【作者單位】： 中國石油大學(華東)儲運與建筑工程學院;中國石油大學(華東)油氣CAE技術研究中心;
【關鍵詞】： 煤層 井眼坍塌 極限平衡法 解析模型
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51374228;51204201);國家自然科學基金-石化聯(lián)合基金資助項目(U1262208)
【分類號】：TD262
【正文快照】： 煤層氣勘探開發(fā)的不斷深入,推動了煤層氣直井、水平井、復雜結構井的廣泛應用。然而,煤巖天然裂隙割理系統(tǒng)極度發(fā)育、彈性模量低、各向異性強、易破碎等特點,使得煤層鉆井過程中的井壁失穩(wěn)問題愈發(fā)嚴重[1-5]�？紤]到現(xiàn)有的砂巖井壁穩(wěn)定性模型并不適用于煤層鉆井,因此針對煤層

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本文編號：573747