針對開展井壁坍塌失穩(wěn)等工程地質(zhì)災(zāi)害分析時(shí),因忽略其物性參數(shù)的應(yīng)力敏感性而導(dǎo)致模擬結(jié)果出現(xiàn)誤差的問題,首先通過疏松砂巖儲層巖樣的應(yīng)力敏感性實(shí)驗(yàn)得到了其物性參數(shù)與有效應(yīng)力之間的關(guān)系模型,然后基于該模型探討了鉆井過程井周地層物性參數(shù)響應(yīng)特征,最后對比分析了當(dāng)考慮和不考慮物性參數(shù)應(yīng)力敏感性時(shí)的井壁失穩(wěn)狀況。結(jié)果表明:平衡鉆井過程中彈性模量、泊松比、內(nèi)聚力除了會在井周應(yīng)力集中區(qū)增大外,在井周其他區(qū)域均表現(xiàn)出不同程度的減小趨勢;井周應(yīng)力集中區(qū)由于應(yīng)力升高導(dǎo)致滲透率和孔隙度有所降低,而其他區(qū)域孔隙度和滲透率則由于有效應(yīng)力的降低而升高;任意鉆井液密度下忽略物性參數(shù)應(yīng)力敏感性時(shí)的井眼擴(kuò)大率均小于考慮應(yīng)力敏感性時(shí)的井眼擴(kuò)大率�？梢�,考慮疏松砂巖油氣藏物性參數(shù)的應(yīng)力敏感性對于井壁穩(wěn)定等工程地質(zhì)災(zāi)害的分析和模擬至關(guān)重要。 

【文章來源】：中國科技論文. 2020,15(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

應(yīng)力敏感性分析實(shí)驗(yàn)裝置示意圖及巖心照片

基于1.2節(jié)實(shí)驗(yàn)得到了渤海某油田疏松砂巖儲層彈性模量、泊松比、滲透率及孔隙度隨有效應(yīng)力的變化關(guān)系,如圖2所示。由圖2(a)可見,疏松砂巖沉積物彈性模量會隨有效應(yīng)力的升高而變大,無因次彈性模量與有效應(yīng)力之間的關(guān)系可表示為

以渤海某油田疏松砂巖儲層為例,采用ABAQUS有限元平臺分析直井鉆井過程井周近井地帶物性參數(shù)響應(yīng)特征。本文所采用的井眼穩(wěn)定性流-固耦合分析模擬模型如圖3所示。在模擬過程中,井眼處要分別施加大小等于鉆井液壓力的載荷和孔隙壓力邊界條件。外邊界除了要施加最大和最小水平主應(yīng)力外,還要施加大小等于初始孔隙壓力的孔隙壓力邊界條件。另外,模型中還要賦初始孔隙壓力、初始地應(yīng)力和初始流體飽和度等初始條件,各模擬所需基本數(shù)據(jù)見表2。模擬過程中設(shè)置Geostatic類型的地應(yīng)力平衡分析步和Soil類型的鉆井作業(yè)分析步,2個(gè)分析步持續(xù)時(shí)間分別為1 s和12 h。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]允許適度坍塌的水合物儲層最低鉆井液密度[J]. 李慶超,程遠(yuǎn)方,邵長春.  斷塊油氣田. 2019(05)
[2]鉆井液特性對近井地帶水合物分解的影響[J]. 李慶超,程遠(yuǎn)方,魯鐘強(qiáng),李強(qiáng).  大慶石油地質(zhì)與開發(fā). 2019(03)
[3]渤海油田疏松砂巖儲層動態(tài)出砂預(yù)測[J]. 李進(jìn),許杰,龔寧,韓耀圖,高斌.  西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[4]水合物儲層安全鉆井液密度下限確定方法[J]. 李慶超,程遠(yuǎn)方,李強(qiáng),張懷文,魏佳,丁吉平.  大慶石油地質(zhì)與開發(fā). 2018(05)

碩士論文
[1]弱固結(jié)砂巖儲層開采過程中剪切帶的形成規(guī)律研究[D]. 王偉罡.中國石油大學(xué)(北京) 2018
[2]疏松砂巖井壁穩(wěn)定力學(xué)模型建立及分析[D]. 宋傳皓.中國石油大學(xué)(北京) 2016
[3]疏松砂巖力學(xué)參數(shù)影響因素研究[D]. 黃淑華.中國石油大學(xué)(北京) 2016
[4]泥頁巖井壁穩(wěn)定性測井評價(jià)方法探討[D]. 師歡歡.中國石油大學(xué) 2009



本文編號：3280711