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C.P.Tan等人落
兴文稳,并眼不稳定
1d2
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第15卷2000年第3期
国外钻井技术
控制页岩失稳的
简单的办法 Tan,c
引言
主要在页岩地层出现的井眼不稳定问题,可能是由原地应力相对于地层强度而言较高所引起(称之为“应力诱导的并眼不稳定");也可能是由钻并液与页岩之间的物理化学相互作用所引起,当然也有可能是二者共同作用所引起。起主要作用的并眼稳定机理与许多因素有关,如页岩类型、原地应力环境、地热梯度和钻井流体系统等。因此,为有效地管理页岩不稳定问题,应评价主要的影响因素,并基于现场应用方便采用最简单、最有效的方法。
本文就描述一种称之为“保持简单”的有效方法去管理页岩不稳定性。它考虑了能够为开发泥浆密度面提供随时间变化所要求的有效泥浆支撑的复杂程序的因索。为了进行井眼稳定性分析,要求一系列设计和分析工具,这里也将系统地予以描述。该工具既涉及到为分析并眼稳定而提供具体的实际指导性图表,又涉及到由于钻并液与页岩相互作用机理和复杂的与时间有关的并眼稳定分析软件而设计孔隙压力变化图,并通过三个现场实例来说明如何应用这一工具,以便开发出控制澳大利亚西北大陆架所钻井眼中的页岩不稳定性的方案。
Thz! 卢鑫舟
虎建新译汪海阁校
影响页岩稳定的因素
在页岩地层钻进时,影响井眼稳定性的因索很多。这些因素包括并眼剖面、页岩性能/特性、原地应力状态和地热状态、钻井液系统性能/特性等。这些因索决定了是否仅仅进行一个简单的岩石中的应力诱导的井眼稳定性分析就已经足够,或者为了开发泥浆密度程序,并提供与时间有关的有效滤浆支撑,需要考虑复杂的与时间有关的钻并液一页岩相互作用的机理。
为了更好地了解这些因索对井眼稳定的影响,有必要简单描述页岩中井眼稳定的有关背景知识。在并眼钻进之前,地层岩石中的应力处于平稳状态,并眼钻进过程中,由于被钻掉的岩石中应力传递到了剩余的地层岩石中去,钻井液提供了对井壁的支撑作用,因而在并眼周围存在应力重新分布的间题。这可能会导致在地层岩石中出现剪应力,并可能超过其本身的强度,从而出现应力诱导的井眼失稳。页岩中层理面的出现可能会导致由于在薄弱的层理面处出现剪切或拉伸,面使井眼开始失稳。除此之外,由于页岩的低渗透性,为适应钻进时岩石体积的变化,可能会在岩石中诱导产生过大的孔隙压力,过大的孔原压力将使作用于有效石上的围压降低、从而也将导致并眼不稳定。图1描述了与施加于岩石上的主应力相关的并眼失
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