考虑有效膜压力的坍塌压力计算模型

作     者：陈颖杰 王宇 徐婧源 马天寿 韩雄 刘阳 Chen Yingjie;Wang Yu;Xu Jingyuan;Ma Tianshou;Han Xiong;Liu Yang

作者机构：中国石油西南油气田公司勘探事业部 中国石油西南油气田公司输气管理处 "油气藏地质及开发工程"国家重点实验室.西南石油大学 中国石油川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2016年第36卷第3期

页      面：69-76页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0815[工学-水利工程] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目"页岩气水平井钻完井关键基础研究"(编号:2013CB228003) 四川省科技创新苗子工程培育项目[编号:XNSIIJS(2014)51] 四川省国际科技合作与交流研究计划项目(编号:2016HH0001) 

主　　题：川渝气区 欠平衡钻井 风险探井 井壁稳定 有效膜压力系数 坍塌压力 计算模型 压力演化 

摘      要：川渝气区风险探井欠平衡井段的井眼扩径率普遍较高,井眼扩径率介于20%~30%,最高可达140%,增加了风险探井的钻探风险,而且欠平衡钻井井壁稳定的问题也尚未得到有效解决。为此,针对欠平衡井段井壁失稳机理开展了研究,提出了计算欠平衡钻井井壁坍塌压力的方法：通过引入有效膜压力系数,结合达西定律、地层流体状态方程、连续性方程,求解出井周压力分布解析解;依据叠加原理得到了井周应力分布模型,并采用Mohr-Coulomb准则推导出维持井壁稳定的最低钻井液密度计算模型;研究了欠平衡、过平衡、欠平衡转过平衡3种典型工况下的井周压力演化规律,并总结了欠平衡钻井井壁失稳的规律。结论认为：该模型反映了泥饼对井壁稳定的影响,由其计算得到的坍塌压力比常规模型计算所得的结果要高,说明有效膜压力系数对井壁坍塌的影响显著,而岩石强度（内聚力、内摩擦角）、地应力、岩石孔隙度等参数对井壁坍塌的影响则相对较小,采用该模型计算的结果更加符合现场实际。