ZH凹陷硬脆性裂缝油页岩地层坍塌压力研究

硬脆性裂缝油页岩地层钻进易发生井壁坍塌,严重制约页岩油气有效开发。考虑化学势差、水力压差和裂缝渗流对近井带地层压力的影响,建立页岩井周应力分布模型,基于页岩地层裂缝面产状,构建了任一裂缝面产状下剪应力与正应力计算模型,并以裂缝面上剪应力大于摩擦力为含裂缝面页岩地层的破坏准则,形成了含裂缝面页岩地层的流-固-化-热井壁稳定多场耦合模型。ZH凹陷硬脆性裂缝油页岩地层井壁稳定性分析结果表明,该区块沿最小水平地应力方位钻进,地层坍塌压力最低值为1.173 g/cm^(3),地层裂缝存在使得该方位坍塌压力最低值升高0.05 g/cm^(3);水平井眼10 d时间坍塌压力升至1.38 g/cm^(3);渗流作用使得地层坍塌压力升高0.04 g/cm^(3),其中低温低活度钻井液可以有效降低井壁坍塌压力,利于ZH凹陷油页岩地层井壁稳定。