泥页岩井壁稳定性力-化耦合模型研究

泥页岩井壁稳定的力学与化学耦合研究一直以来是井壁稳定性研究中颇为关注的问题。20世纪以来,多数学者相继对此进行研究并取得一定成果。为了解泥页岩井壁稳定的力-化耦合模型,相关研究者从实验研究出发,结合理论方法建立的泥页岩井壁稳定力-化耦合模型。本文对这一问题的研究思想、方法及技术难点作了归纳和总结。

脆性地层井壁稳定性评价准则

脆性地层在钻井过程中的井壁稳定问题一直是困扰石油工业界的一个十分复杂的问题,其评价准则的选取是预测井壁稳定性的关键。目前,讨论最多的针对脆性地层井壁稳定性评价准则有:Mohr-Coulomb准则,Hoek-Brown准则,Mogi-Coulomb准则,三维Hoek-Brown准则。在调研国内外评价准则的基础上,介绍了几种方法的基本原理、误差来源分析及适用范围:Mohr-Coulomb准则公式简单,参数获取方便,但只能反映岩块的线性破坏特征;Hoek-Brown准则虽能更好的反映岩块的非线性破坏特征,但由于没有考虑中间主应力的影响,结果是一个偏低的估计;Mogi-Coulomb准则引入了中间主应力的影响,且拟合结果居中,但进行三轴试验要求较高;三维Hoek-Brown准则既考虑了中间主应力的影响,又继承了Hoek-Brown准则的优点,且拟合偏差最小。建议深入研究中主应力对岩石强度的影响效应,推广脆性地层井壁稳定性评价准则适用范围。