海域水合物储层安全钻井液温度窗口确定新方法

南海北部的含水合物沉积物通常胶结性较差、抗压强度极低,在钻井过程中极易发生井壁失稳等复杂井下事故。基于此,构建了用于探究水合物储层钻井过程井壁稳定性分析的多场耦合数学模型,探讨了钻井液温度对井眼稳定性的影响。在此基础上,提出了考虑井眼适度坍塌的安全钻井液温度窗口确定方法,得到了安全钻井液温度-密度设计推荐图版。研究发现:尽管通过数学模型得到的水合物分解范围与前人研究有差异,但两者极为相近,说明该数学模型可用于井眼稳定性的多场耦合模拟分析;具有较高温度的钻井液会刺激井周水合物的剧烈分解,从而使井眼稳定性状况恶化;当钻井液温度由14.79℃升高到24.79℃时,井眼扩大率会由4.2%提高到42.6%;钻井液密度、温度设计值推荐区域会随着井眼扩大率允许值的增大(即井眼稳定性要求的降低)而显著变大。研究成果不仅可为水合物储层钻井液设计提供技术支持,还为井眼稳定的维持提供新思路。