【摘要】：煤巖中割理極為發(fā)育,導(dǎo)致煤層非均質(zhì)性極強(qiáng),在煤層鉆井過程中井壁極易垮塌,掩埋鉆具,鉆井過程中配置合理的鉆井液用以保持井壁穩(wěn)定具有重要的意義�，F(xiàn)階段主要是運(yùn)用經(jīng)典連續(xù)介質(zhì)理論模型進(jìn)行鉆井過程中安全鉆井液密度窗口預(yù)測,導(dǎo)致現(xiàn)場實(shí)際效果較差。實(shí)際煤層不僅割理發(fā)育并且大量CH4以吸附態(tài)賦存于煤層中,將弱化煤巖力學(xué)強(qiáng)度,使原本就易失穩(wěn)的井壁越加不穩(wěn)定。因此,針對(duì)煤層為非連續(xù)介質(zhì)的特殊性,基于非連續(xù)介質(zhì)力學(xué)構(gòu)建的離散元模型分析鉆井過程中煤層井壁穩(wěn)定性,并結(jié)合連續(xù)介質(zhì)強(qiáng)度分析法在考慮氣體吸附對(duì)煤巖力學(xué)強(qiáng)度弱化影響的情況下,用以確定煤層最佳防塌鉆井液。最后,根據(jù)山西省寧武盆地的煤巖數(shù)據(jù)及現(xiàn)場鉆井液資料,利用上述理論進(jìn)行實(shí)例計(jì)算,指出研究區(qū)煤層防塌需保證鉆井液密度大于1.009 g/cm3,并且需在鉆井液中添加暫堵劑以提高其封堵能力。
[Abstract]:The cleat in coal and rock is very developed, which leads to the strong heterogeneity of coal seam. It is of great significance that the borehole lining is easy to collapse in the process of coal seam drilling, the drilling tool is buried, and the reasonable drilling fluid is allocated during drilling to maintain the stability of the well wall. At the present stage, the classical continuum theory model is mainly used to predict the density of safe drilling fluid in drilling process, which results in poor actual effect on the spot. The actual coal seam is not only cleat development but also a large amount of CH4 exists in the coal bed as adsorption state, which will weaken the mechanical strength of coal and rock and make the shaft wall which is easy to be unstable become more unstable. Therefore, according to the particularity of discontinuous medium, the discrete element model based on discontinuous medium mechanics is used to analyze the stability of coal seam wall during drilling. Considering the influence of gas adsorption on the weakening of mechanical strength of coal and rock, the continuous medium strength analysis method is used to determine the best sloughing prevention drilling fluid in coal seam. Finally, according to the data of coal and rock and field drilling fluid data in Ningwu Basin, Shanxi Province, and using the above theory to carry out practical calculation, it is pointed out that the density of drilling fluid must be greater than 1.009 g / cm ~ 3 in order to prevent coal seam sloughing in the study area. And the temporary plugging agent should be added to the drilling fluid to improve its plugging ability.
【作者單位】： 中國石油塔里木油田分公司油氣工程研究院;西南石油大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【分類號(hào)】：TE254.2

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本文編號(hào)：2418723