井壁失稳风险评价方法

针对井壁几何参数、力学性能参数和地层压力存在的随机性特点,对传统井壁稳定性系数评价方法的不足进行分析。根据可靠性理论,从力学角度建立井壁失稳风险评价方法。利用Monte-Carlo随机抽样法,计算井壁失稳的风险概率数值解,分析井壁围岩失稳风险概率分布规律,并与传统井壁稳定性系数进行对比,建立全井段井壁失稳风险评价方法。结果表明:井壁失稳风险评价方法和程序能够满足井壁失稳评价的需要;基于可靠性理论建立的井壁失稳风险评价方法,可对井壁的稳定性进行定量评价;井壁失稳风险概率评价指标,可为传统井壁稳定性系数的选取和不确定性条件下的井壁稳定性评价提供依据。

实时井壁稳定性的定量风险评估模型研究

为解决因井下条件和地层性质的不确定性造成的井壁稳定性监测误差,建立了基于定量风险评估分析、不确定性分析、井筒-地层-水力学物理模型耦合分析的井壁稳定性定量评估方法。在实例分析中,首先将模型的输入参数进行确定性分类,然后利用已完钻井数据评估了地层性质的不确定性,再将“低确定”参数进行了敏感性分析,以获得这些参数对井壁稳定性的影响程度排序,最后将实时井壁稳定性的定量风险评估结果转化为井塌风险系数。敏感性分析结果表明:内聚强度、最小水平应力、最大水平应力、毕奥常数、孔隙压力梯度、上覆岩层压力、井斜角及弹性模量为井壁稳定性分析的高影响参数;该模型能够捕获井壁失稳事故率较高的地层,可应用于实际钻井设计和实时钻井监测。所得结论可为钻井过程中的数据收集和分析工作提供指导。