溫度效應(yīng)對鉆井井壁圍巖穩(wěn)定性的影響不可忽略,特別是超深（>6000 m）裂縫性地層。傳統(tǒng)考慮溫度效應(yīng)的坍塌壓力預(yù)測模型主要適用于連續(xù)性地層,溫度對裂縫性地層坍塌壓力影響的文獻(xiàn)研究較少。針對上述問題,首先通過杜哈梅原理確定溫度變化產(chǎn)生的誘導(dǎo)應(yīng)力場,然后利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,考慮裂縫滲流場和溫度場耦合,獲得裂縫面上應(yīng)力分布特征,最后,將裂縫面應(yīng)力場代入巖石破壞準(zhǔn)則,建立了考慮溫度效應(yīng)的裂縫性地層井壁失穩(wěn)預(yù)測力學(xué)模型,研究了溫度和裂縫特征對井壁穩(wěn)定性的影響。研究表明,相同應(yīng)力和裂縫產(chǎn)狀條件下,鉆井液循環(huán)引起的井壁溫度降低增大了井壁垮塌的程度,這與傳統(tǒng)模型認(rèn)為循環(huán)引起的溫度降低有助于井壁穩(wěn)定的結(jié)論相反;井筒液柱壓力一定的條件下,井壁穩(wěn)定性隨裂縫產(chǎn)狀發(fā)生變化,存在裂縫產(chǎn)狀敏感區(qū)。對于超深裂縫性地層,隨著鉆井液循環(huán)導(dǎo)致井壁圍巖溫度降低,增大了井壁失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)和程度,在防止井壁失穩(wěn)的坍塌壓力當(dāng)量密度設(shè)計(jì)方面應(yīng)考慮溫度和裂縫特征的影響。 

【文章來源】：鉆井液與完井液. 2020,37(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 井壁圍巖溫度場
    1.1 井筒溫度場方程
    1.2 井壁圍巖熱應(yīng)力
2 模型與方法
    2.1 裂縫面應(yīng)力分布
    2.2 井壁失穩(wěn)預(yù)測模型
3 結(jié)果與討論
    3.1 鉆井液循環(huán)過程中井壁溫度分布
    3.2 溫度對井壁失穩(wěn)的影響
    3.3 裂縫對井壁失穩(wěn)的影響
4 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]順北油氣田鷹1井超深井段鉆井液關(guān)鍵技術(shù)[J]. 林永學(xué),王偉吉,金軍斌.  石油鉆探技術(shù). 2019(03)
[2]高溫高壓耦合下含不同傾角充填縫砂巖的強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)研究[J]. 盧運(yùn)虎,金衍,陳勉,張健,王海峰.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(S1)
[3]超深井筒溫度分布及其對圍巖力學(xué)性質(zhì)的影響研究[J]. 張健,盧運(yùn)虎.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(S1)
[4]溫度對巖石力學(xué)特性及井壁穩(wěn)定性的影響[J]. 賈利春,陳東,黃兵.  鉆采工藝. 2017(05)
[5]氣體鉆井井壁熱應(yīng)力及井壁穩(wěn)定性分析[J]. 朱忠喜,杜洪韜,張文波,黨文輝,安錦濤.  鉆采工藝. 2017(04)
[6]深井超深井鉆完井技術(shù)現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)和“十三五”發(fā)展方向[J]. 汪海閣,葛云華,石林.  天然氣工業(yè). 2017(04)
[7]庫車前陸盆地超深井全井筒提速技術(shù)[J]. 滕學(xué)清,陳勉,楊沛,李寧,周波.  中國石油勘探. 2016(01)
[8]全球深層油氣勘探領(lǐng)域及理論技術(shù)進(jìn)展[J]. 張光亞,馬鋒,梁英波,趙喆,秦雁群,劉小兵,張可寶,客偉利.  石油學(xué)報(bào). 2015(09)
[9]頁巖地層中孔隙熱彈性井眼穩(wěn)定力學(xué)模型[J]. 馬天壽,陳平.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(S2)
[10]多弱面地層水平井裸眼井壁垮塌量計(jì)算模型[J]. 劉志遠(yuǎn),陳勉,金衍,楊向同,盧運(yùn)虎,熊啟泉.  石油勘探與開發(fā). 2014(01)



本文編號：3180588