頁(yè)巖強(qiáng)度弱化規(guī)律及對(duì)水平井井壁穩(wěn)定的影響
本文選題:頁(yè)巖 切入點(diǎn):直剪試驗(yàn) 出處:《鉆采工藝》2017年03期
【摘要】:為了揭示頁(yè)巖本體和層理面力學(xué)強(qiáng)度特性及弱化對(duì)井壁穩(wěn)定影響,基于直剪試驗(yàn)并結(jié)合弱面強(qiáng)度準(zhǔn)則,分析了頁(yè)巖抗剪強(qiáng)度參數(shù)的弱化規(guī)律。研究結(jié)果表明,水基鉆井液浸泡下頁(yè)巖本體和弱面強(qiáng)度均顯著降低,且水基鉆井液對(duì)弱面弱化影響大于對(duì)本體強(qiáng)度的影響。隨著浸泡時(shí)間增加頁(yè)巖強(qiáng)度逐漸降低,且最低強(qiáng)度逐漸左移;發(fā)生弱面破壞的角度范圍逐漸增大;隨著圍壓升高,頁(yè)巖強(qiáng)度升高且發(fā)生弱面破壞的角度范圍逐漸變小。坍塌壓力與水平井鉆進(jìn)方位、弱面產(chǎn)狀密切相關(guān),其差異最高達(dá)到0.444 1 g/cm3,整體上水平井井眼沿著最小水平地應(yīng)力方位鉆進(jìn)時(shí)井壁穩(wěn)定性最好。隨井眼鉆開時(shí)間增加,當(dāng)量坍塌壓力逐漸升高。研究結(jié)果可為頁(yè)巖氣水平井鉆井設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。
[Abstract]:In order to reveal the mechanical strength characteristics of shale body and bedding plane and the influence of weakening on wellbore stability, the weakening rule of shale shear strength parameters is analyzed based on direct shear test and weak plane strength criterion.The results show that the strength of shale body and weak surface decreases significantly under immersion of water-based drilling fluid, and the influence of water-based drilling fluid on weakening of weak surface is greater than that on bulk strength.With the increase of soaking time, the shale strength decreases gradually, and the lowest strength gradually shifts to the left; the angle range of weak plane failure increases gradually; with the increase of confining pressure, the shale strength increases and the angle range of weak plane failure becomes smaller.The collapse pressure is closely related to the drilling azimuth and the occurrence of weak plane in horizontal well, and the difference is up to 0.444 g / cm ~ 3. Overall, the stability of borehole is the best when drilling along the minimum horizontal stress azimuth.With the drilling time increasing, the equivalent collapse pressure increases gradually.The results can provide reference for drilling design of shale gas horizontal well.
【作者單位】: 中國(guó)石油川慶鉆探工程公司鉆采工程技術(shù)研究院;中國(guó)石油川慶鉆探工程公司塔里木工程公司;
【分類號(hào)】:TE243
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本文編號(hào):1710189
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