岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2012年
1期
171-179
,共9页
王倩%周英操%唐玉林%姜智博
王倩%週英操%唐玉林%薑智博
왕천%주영조%당옥림%강지박
钻井工程%泥页岩%耦合%化学势%电势%井壁稳定%影响因素
鑽井工程%泥頁巖%耦閤%化學勢%電勢%井壁穩定%影響因素
찬정공정%니혈암%우합%화학세%전세%정벽은정%영향인소
考虑泥页岩钻井液体系中电化势渗透产生的流体流动和离子运移以及与固体变形的联合作用,提出泥页岩井壁稳定耦合新模型.通过有限元计算泥页岩井壁周围孔隙压力场和应力场,分析泥页岩及钻井液性能参数对井壁周围地层坍塌破坏系数和坍塌压力的影响.研究结果表明,泥页岩渗透率增大,溶质扩散系数增大,泥页岩单位表面电荷数减小有利于泥页岩井壁稳定.通过使用高浓度、高反射系数的钻井液能够提高泥页岩井壁的稳定性,对于泥页岩地层使用过高的钻井液密度反而会导致井壁不稳定.泥页岩钻井液体系膨胀系数减小,泥页岩水化程度能够减轻.在钻井液浓度大于泥页岩孔隙流体浓度的情况下化学反渗透可能使泥页岩失水,与大尺寸井眼相比,小尺寸井眼坍塌破坏指数随时间变化较显著.
攷慮泥頁巖鑽井液體繫中電化勢滲透產生的流體流動和離子運移以及與固體變形的聯閤作用,提齣泥頁巖井壁穩定耦閤新模型.通過有限元計算泥頁巖井壁週圍孔隙壓力場和應力場,分析泥頁巖及鑽井液性能參數對井壁週圍地層坍塌破壞繫數和坍塌壓力的影響.研究結果錶明,泥頁巖滲透率增大,溶質擴散繫數增大,泥頁巖單位錶麵電荷數減小有利于泥頁巖井壁穩定.通過使用高濃度、高反射繫數的鑽井液能夠提高泥頁巖井壁的穩定性,對于泥頁巖地層使用過高的鑽井液密度反而會導緻井壁不穩定.泥頁巖鑽井液體繫膨脹繫數減小,泥頁巖水化程度能夠減輕.在鑽井液濃度大于泥頁巖孔隙流體濃度的情況下化學反滲透可能使泥頁巖失水,與大呎吋井眼相比,小呎吋井眼坍塌破壞指數隨時間變化較顯著.
고필니혈암찬정액체계중전화세삼투산생적류체류동화리자운이이급여고체변형적연합작용,제출니혈암정벽은정우합신모형.통과유한원계산니혈암정벽주위공극압력장화응력장,분석니혈암급찬정액성능삼수대정벽주위지층담탑파배계수화담탑압력적영향.연구결과표명,니혈암삼투솔증대,용질확산계수증대,니혈암단위표면전하수감소유리우니혈암정벽은정.통과사용고농도、고반사계수적찬정액능구제고니혈암정벽적은정성,대우니혈암지층사용과고적찬정액밀도반이회도치정벽불은정.니혈암찬정액체계팽창계수감소,니혈암수화정도능구감경.재찬정액농도대우니혈암공극류체농도적정황하화학반삼투가능사니혈암실수,여대척촌정안상비,소척촌정안담탑파배지수수시간변화교현저.
