流体流动和岩石变形耦合对井壁稳定性的影响

摘要

无论是过平衡钻井 ,还是欠平衡钻井过程 ,都可能导致井周围地层孔压力改变 ,这样就使我们通过假定地层孔隙压力恒定而得到的井周应力分布和地层的安全钻井液密度范围与实际偏离。滤饼质量直接影响到井周围流体流动的情况和井壁附近地层的孔隙压力。定量地计算分析了滤饼质量和流体流动对井周地层径向应力、周向应力、轴向应力和剪应力的影响 ,结果表明 ,一方面 ,随着滤饼质量的提高 ,井筒内流体在正压差下向地层中流动的能力和程度逐渐减小 ,井壁地层孔隙压力逐渐趋于原始地层孔隙压力 ,井壁岩石所受到的径向应力逐渐增大 ,井壁的稳定性逐渐变好 ;另一方面 ,地层颗粒间的接触应力逐渐增大 ,岩石抵抗张性破裂的能力增强 ,地层的破裂压力提高 ,井壁稳定性变好。滤饼质量好坏对低渗透地层的影响尤其显著。