【摘 要】
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为了解决西部超深硬脆性泥岩地层侧钻过程中井壁易垮塌的难题,从矿物特征及钻井液作用下地层强度的变化规律出发,确定了井壁失稳原因,考虑了层理面产状、井眼轨迹及地应力的
【机 构】
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中国石油大学（北京）石油工程学院,油气资源与探测国家重点实验室（中国石油大学（北京））
【基金项目】
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国家自然科学青年基金项目“高温高应力盐膏层弯曲井筒围岩失稳机理与控制理论研究”(编号:51204191);国家科技重大专项课题“钻井工程设计和工艺软件”(编号:2011ZX05021-006)资助
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为了解决西部超深硬脆性泥岩地层侧钻过程中井壁易垮塌的难题,从矿物特征及钻井液作用下地层强度的变化规律出发,确定了井壁失稳原因,考虑了层理面产状、井眼轨迹及地应力的综合影响,根据桑塔木组井壁围岩强度破坏条件建立了造斜井段井壁失稳地质力学模型。利用提出的井壁稳定力学模型分析可得,TKX-CH井侧钻段泥岩造斜初期坍塌压力当量密度为1.22kg/L,实钻采用钻井液密度1.12kg/L,井下掉块严重;井斜角达到58°时,将钻井液密度降至1.11kg/L,井下掉块即得到抑制。现场试验表明,相同井斜角和侧钻方位角条件下,随着差应力比值的增大以及泥岩裸露在钻井液中时间的增长,维持井壁稳定的钻井液密度增大。研究认为,钻井设计时应根据地应力状态优选合理的造斜方位,以有效规避地层井壁围岩坍塌失稳风险高的井段,降低安全钻进风险。
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