提高井壁强度技术与方法.pdf

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1、第4_4卷中国井矿盐Vo1．44CHINAWELLANDROCKSALT提高井壁强度技术与56"法邹晓峰．杜欣来(四川盐业地质钻井大队，四川自贡643000)摘要：正确认识井下各种压力网岩环境，弄清井壁失稳机理，积极探索解决钻井过程中井壁失稳，提高井壁强度技术。井壁失稳给钻井工程造成的损害无可估量。井壁不稳定原因十分复杂。但其实质是井下力学不稳定，维护井壁稳定，提高井壁强度技术需深入研讨。关键词：压力；稳定；钻井液；强度；技术中图分类号：TS35文献标识码：A文章编号：1001-0335(2013)05—0025—04TechnologyandMethodst

2、oImproveWellWallStrengthZouXiaofengDuXinlai(SichuanSaltGeologicalWellDrillingBrigadeZigongSichuan643OOO)Abstract：Tounde~tandallkindsofpressurenetworkenviromentundergroundcorrectlyandtheinstabilitymechanismofwellwall，exploringthewaystosolveinstabilityproblemindrillingwellsactivityand

3、inordertoimprovewellwallstrengthtechnology．Theinstabilityofwellwallmaycauseinmeasurabledamagetothedrillingprojeet．Theinstabilityofwellwallisquitecomplex，andtheessenceisthemechanicalinstabilityunderground．Howtomaintainthestabilityofthewellwallandimrpovethewellwallstrengthneedin-depth

4、discussion．Keywords：pressure，stability，drillingsolution，strength，technology面．由于层理弱面受剪切式抽伸破坏造成井壁不稳，1前言若地层岩石存在裂缝，钻井液滤液会渗入裂缝，造成钻井过程中，井壁失稳易造成井壁垮塌、缩径、地层沿裂缝破坏。其破坏特征是块状崩塌物，可通过漏失、卡钻及储层污染等。井下复杂情况和事故。严4个途径提高页岩的井壁稳定性，优选钻井液类型，重影响了地质资料的录取，影响钻井速度，质量和选择合理的钻井液密度，优化钻井液流变性并优选成本，部分所探区因井壁不稳定而无法钻达目的层水力参

5、数．采用合理的钻井工程技术措施。位，延误勘探与开发速度，影响经济效益，严重的井2．1．2裂缝性地层壁失稳，甚至使钻井工程无法再进行下去，其损害井下地层原有裂缝在井圈压应力作用下发育、是无可保量的。扩展．重复过程造成井壁不稳：力学不稳定是大倾角破碎地层井壁失稳的根本原因，关键是地层倾角2井壁不稳定的机理、现象、影响因素的大小、岩体裂缝破碎程度及外来流体的侵入程度。地层倾角越大，地层所受的构造作用越强，弱结井壁不稳的原因是复杂、多方面的，它与井下构面破坏而造成井壁不稳。地层裂缝发育、破碎程地层的结构特性、钻井液的理化性能有密切关联．度大：地层越破碎，地层破裂压力越

6、低．固而极易造也与钻井工程技术措施，操作等有极大关系，井壁成井壁不稳。对于裂缝发育且断层多的破碎性地不稳定是物理化学因素与力学因素共同作用导致层。安全钻井液密度基本不存在．如不采取有效防的结果，有效控制钻井过程中的井壁失稳，是实现塌措施，井壁失稳将不可避免。优质、安全、快速钻井的关键。2．1．3流变地层(软泥岩、盐膏岩)2．1井壁失稳的机理与控制方法软泥岩、盐膏岩地层在强地应力的作用下．会2．1．1敏感性质页岩地层发生蠕变流动导致井壁失稳缩径长钻。从力学角度在井眼被钻开之前，地层岩石所受的地应力处看，软泥岩、盐膏岩具有较强的流动性，高温使得其于平衡状态。当井眼

7、形成后。钻井液为井壁提供支撑作用，应力重新公布，发生井壁失稳，页岩存在层理流动性更加明显。在井眼形成之后，原地应力场的作者简介：邹晓峰(1980一)，男，四川自贡人，助理工程师，长期从事钻井工程工作。兰!竺!曼f邹晓峰等：提高井壁强度技术与方法平衡遭到破坏，次生的应力场的作用使得软泥岩、稳，提高井壁强度，必须从以上三个方面加以认真盐膏岩向着井眼方向流动，井眼缩径。直到实现新的研究、分析和调控。的应力平衡。这种沿径向流动使井眼直径减少．造2．3井壁失稳的影响因素成缩径，这是软泥岩。盐膏岩层铅#中易发生主要2-3．1构造地应力因素原因。水平地应力的各向异性对坍塌压

8、力和破裂压2．1．4强度各向异性地层力