[1]翟晓鹏,柯澳香,许雪梅,等.定向井阶梯式钻井液密度调整法及其在井壁稳定中的应用[J].长江大学学报(自然科学版),2025,(1):74-80.
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定向井阶梯式钻井液密度调整法及其在井壁稳定中的应用
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长江大学学报(自然科学版)[ISSN:1673-1409/CN:42-1741/N]

卷:
期数:
2025年第1期
页码:
74-80
栏目:
石油与天然气工程
出版日期:
2025-01-25

文章信息/Info

文章编号:
1673-1409 (2025) 01-0074-07
作者:
翟晓鹏柯澳香 许雪梅马龙 郑强楼一珊
油气钻采工程湖北省重点实验室 (长江大学), 湖北 武汉 4 3 0 1 0 0 长江大学石油工程学院, 湖北 武汉 4 3 0 1 0 0 中国石油东部井控应急救援响应中心, 天津 3 0 0 2 8 0
关键词:
井壁稳定 定向井筒 钻井液密度 坍塌体积 阶梯式
分类号:
TE 2 5 4
文献标志码:
A
摘要:
目前临界坍塌压力确定的钻井液密度只能维持初始阶段井眼平衡, 难以保持整个钻进阶段定向井井壁稳定, 并且存在宽密度窗口时钻井液密度选取困难的问题。 为了分析坍塌量与钻井液密度之间的动态关系, 在线弹性岩石力学理论与 Mo g i - C o u l omb破坏准则的基础上, 引入蒙特卡洛统计模拟方法, 建立了任意井筒的坍塌量计算模型, 通过该模型分析不同井斜角以及不同钻井液密度条件下的井眼破坏情况, 以此作为依据来实现对钻井液密度的阶梯式调整。 结果表明: 定向井井斜角在7 5 °左右时坍塌风险最大, 井壁坍塌量要高出直井段的5 0%, 此时在密度窗口内阶梯式增大钻井液密度后, 可使整体的坍塌量均控制在稳定井眼要求的范围内。 南海某区块的实例表明, 根据工程需求利用该模型的计算结果动态调整钻井液密度至1 .4 6g / cm3 时, 能够使高风险井段的扩径率控制在1 0%以下, 满足该地区钻井作业中对稳定井眼的要求。

参考文献/References:


[1] 楼一珊, 王盟盟, 伍希林, 等. 人工井壁防砂性能评价实验装置的研制与应用 [J] . 长江大学学报 (自然科学版), 2 0 2 2, 1 9 (6):5 3 - 6 0 .LOU YS, WANG M M, WUXL,e ta l .D e v e l o pme n ta n da p p l i c a t i o no fe x p e r i me n t a ld e v i c ef o re v a l u a t i o no fs a n dc o n t r o lp e r f o r ma n c eo fa r t i f i c i a ls i d e w a l l [J] .J o u r n a lo fY a n g t z eUn i v e r s i t y(Na t u r a lS c i e n c e sE d i t i o n),2 0 2 2,1 9 (6):5 3 - 6 0 .
[2] 马天寿, 张赟, 邱艺, 等. 基于可靠度理论的斜井井壁失稳风险评价方法 [J] . 石油学报, 2 0 2 1, 4 2 (1 1): 1 4 8 6 - 1 4 9 8 .MATS, ZHANGY, Q I E Y, e ta l .R i s ke v a l u a t i o nm e t h o do fb o r e h o l ei n s t a b i l i t yo fd e v i a t e dw e l l sb a s e do nr e l i a b i l i t yt h e o r y [J] .A c t aP e t r o l e iS i n c i a, 2 0 2 1, 4 2 (1 1): 1 4 8 6 - 1 4 9 8 .
[3] 刘厚彬, 崔帅, 孟英峰, 等. 深层脆性页岩水平井井壁崩落失稳研究 [J] . 断块油气田, 2 0 2 1, 2 8 (3): 3 2 3 - 3 2 8 .L I U HB, CU IS, MENGYF,e ta l .S t u d yo nw e l l b o r ec a v i n ga n di n s t a b i l i t yo fh o r i z o n t a lw e l l i nd e e pb r i t t l es h a l e [J] .F a u l t - B l o c kO i l& G a sF i e l d, 2 0 2 1, 2 8 (3): 3 2 3 - 3 2 8 .
[4] 陈平, 马天寿, 范翔宇. 基于井壁稳定分析的井眼轨迹优化方法 [J] . 天然气工业, 2 0 1 5, 3 5 (1 0): 8 4 - 9 2 .CHENP, MATS, FANXY .We l lp a t ho p t i m i z a t i o nb a s e do nw e l l b o r es t a b i l i t ya n a l y s i s [J] .N a t u r a lG a sI n d u s t r y, 2 0 1 5, 3 5 (1 0): 8 4 - 9 2 .第2 2卷 第1期 翟晓鹏 等: 定向井阶梯式钻井液密度调整法及其在井壁稳定中的应用 ·7 9·
[5] 楼一珊, 李忠慧, 张春阳, 等. 油气井眼井斜角、 方位角对盐岩蠕变的影响 [J] . 岩石力学与工程学报, 2 0 0 8, 2 0 7 (S 2): 3 5 7 0 -3 5 7 4 .LOU YS, L IZH, ZHANGCY,e ta l . I n f l u e n c eo f i n c l i n a t i o na n g l ea n da z i mu t ha n g l eo fb o r e h o l eo nc r e e po fs a l tr o c k [J] .J o u r n a lo fR o c kMe c h a n i c sa n dE n g i n e e r i n g,2 0 0 8, 2 0 7 (S 2): 3 5 7 0 - 3 5 7 4 .
[6] 卢运虎, 肖先恒, 赵琳, 等. 温度对超深裂缝性地层井壁稳定性的影响 [J] . 钻井液与完井液, 2 0 2 0, 3 7 (2): 1 6 0 - 1 6 7 .LU Y H, X I AOX H, ZHAOL,e ta l .T h ee f f e c to ft e mp e r a t u r eo ns t a b i l i t yo fb o r e h o l ew a l l i nu l t r a - d e e pf r a c t u r e df o r m a t i o n [J].D r i l l i n gF l u i d& C omp l e t i o nF l u i d, 2 0 2 0, 3 7 (2): 1 6 0 - 1 6 7 .
[7] 陈颖杰, 邓传光, 马天寿. 井壁失稳风险的可靠度理论评价方法 [J] . 天然气工业, 2 0 1 9, 3 9 (1 1): 9 7 - 1 0 4 .CHEN YJ, DENGCG, MATS .Ar i s ka s s e s sme n tme t h o do fw e l l b o r ei n s t a b i l i t yb a s e do nt h er e l i a b i l i t yt h e o r y [J] .Na t u r a lG a sI n d u s t r y, 2 0 1 9, 3 9 (1 1): 9 7 - 1 0 4 .
[8] 白杨, 李道雄, 李文哲, 等. 长宁区块龙马溪组水平段井壁稳定钻井液技术 [J] . 西南石油大学学报 (自然科学版), 2 0 2 2, 4 4 (2):7 9 - 8 8 .BA IY, L IDX, L IW Z, e ta l .B o r e h o l ew a l ls t a b i l i z a t i o nd r i l l i n gf l u i dt e c h n o l o g yo fL o n gm a x iF o r m a t i o nh o r i z o n t a ls e c t i o ni nC h a n g n i n gB l o c k [J] . J o u r n a lo fS o u t hw e s tP e t r o l e um Un i v e r s i t y(S c i e n c e& T e c h n o l o g yE d i t i o n) .2 0 2 2, 4 4 (2): 7 9 - 8 8 .
[9] 马天寿, 陈平. 边界元法在深部地层井眼稳定中的应用 [J] . 科技导报, 2 0 1 5, 3 3 (7): 4 9 - 5 4 .MATS, CHEN P .A p p l i c a t i o no fb o u n d a r ye l e m e n tm e t h o dt ob o r e h o l es t a b i l i t yp r o b l e mi nd e e pf o r m a t i o n [J] .S c i e n c e & T e c h n o l o g yR e v i e w,2 0 1 5,3 3 (7):4 9 - 5 4 .
[1 0] 赵莉萍, 王倩, 郭正, 等. 基于有限坍塌宽度的层理性泥页岩地层井壁稳定性评价 [J] . 科技导报, 2 0 2 0, 3 8 (1 1): 1 2 2 - 1 3 0 .ZHAOLP, WANGQ, GUOZ,e ta l .E v a l u a t i o no fw e l l b o r es t a b i l i t yi nl a y e r e ds h a l ef o r m a t i o nb a s e do nf i n i t ec o l l a p s ew i d t h [J] .S c i e n c ea n dT e c h n o l o g yR e v i e w, 2 0 2 0, 3 8 (1 1): 1 2 2 - 1 3 0 .
[1 1] PAPAMI CHOSE,STENEBR° ATENJ, CERAS IP,e ta l .R o c kt y p ea n dh o l e f a i l u r ep a t t e r ne f f e c t so ns a n dp r o d u c t i o n [C] .P r o c e e d i n go ft h e4 2 n dUSR o c kMe c h a n i c sS y mp o s i um .A l e x a n d r i a, V i r g i n i a: Am e r i c a nR o c kMe c h a n i c sA s s o c i a t i o n,2 0 0 8 .
[1 2] Q I ANL, ZH IQT .O p t i m i z a t i o no fw e l l b o r et r a j e c t o r yu s i n gt h e i n i t i a l c o l l a p s ev o l um e [J] . J o u r n a lo fN a t u r a lG a sS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g,2 0 1 6, 2 9: 8 0 -8 8 .
[1 3] GOMAR M, GOODAR ZN I AI, SHAD I ZADEH S R .At r a n s i e n tf u l l yc o u p l e dt h e r mo s - p o r o e l a s t i cf i n i t ee l e m e n ta n a l y s i so fw e l l b o r es t a b i l i t y [J] .A r a b i a nJG e o s c i , 2 0 1 5, 8 (6): 3 8 5 5 -3 8 6 5 .
[1 4] ZHANGL, B I ANY, ZHANGS, e ta l .An e wa n a l y t i c a lmo d e lt oe v a l u a t eu n c e r t a i n t yo fw e l l b o r ec o l l a p s ep r e s s u r eb a s e do na d v a n t a g e o u ss y n e r g i e so fd i f f e r e n ts t r e n g t hc r i t e r i a .R o c kMe c hR o c kE n g, 2 0 1 9, 5 2: 2 6 4 9 - 2 6 6 4 .
[1 5] 丁乙, 梁利喜, 刘向君, 等. 温度和化学耦合作用对泥页岩地层井壁稳定性的影响 [J] . 断块油气田, 2 0 1 6, 2 3 (5): 6 6 3 - 6 6 7 .D I NGY, L I ANGLX, L I UXJ,e ta l . I n f l u e n c eo f t e mp e r a t u r ea n dc h e m i c a lo nw e l l b o r es t a b i l i t yi nc l a ys h a l ef o r m a t i o n [J] .F a u l t - B l o c kO i l& G a sF i e l d, 2 0 1 6,2 3 (5): 6 6 3 - 6 6 7 .
[1 6] 刘志远, 陈勉, 金衍, 等. 多弱面地层水平井裸眼井壁垮塌量计算模型 [J] . 石油勘探与开发, 2 0 1 4, 4 1 (1): 1 0 2 - 1 0 7 .L I UZY, CHEN M,J I N Y, e ta l .C a l c u l a t i o nmo d e lf o rb o r e - h o l ec o l l a p s ev o l umeo fah o r i z o n t a lo p e n h o l ei nmu l t i p l e - w e a k - p l a n ef o r ma t i o n [J] .P e t r o l e um E x p l o r a t i o na n dD e v e l o pme n t,2 0 1 4, 4 1 (1): 1 0 2 - 1 0 7 .
[1 7] 丁立钦, 王志乔, 吕建国, 等. 基于围岩本体 Mo g i - C o u l omb强度准则的层理性岩层斜井井壁稳定模型 [J] . 岩石力学与工程学报, 2 0 1 7, 3 6 (3): 6 2 2 - 6 3 2 .D I NGLQ, WANGZQ, LYUJG,e ta l .Amo d e l f o r i n c l i n e db o r e h o l es t a b i l i t yi nb e d d i n gr o c k sb a s e do nMo g i - C o u l ombc r i t e r i o no fr o c kma t r i x [J] .C h i n e s eJ o u r n a lo fR o c kMe c h a n i c sa n dE n g i n e e r i n g,2 0 1 7,3 6 (3):6 2 2 - 6 3 2 .
[1 8] 李高仁, 史亚红, 夏宏泉, 等. 基于 Mo g i - C o u l omb强度准则的井壁稳定性力学分析新方法 [J] . 中国安全生产科学技术, 2 0 1 8,1 4 (1 0): 7 0 - 7 5 .L IGR, SH IYH, X I AHQ,e ta l .N e wm e t h o df o rm e c h a n i c a la n a l y s i so fw e l l b o r es t a b i l i t yb a s e do nMo g i - C o u l ombs t r e n g t hc r i t e r i o n [J] .J o u r n a lo fS a f e t yS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y, 2 0 1 8, 1 4 (1 0): 7 0 - 7 5 .
[1 9] 路保平, 鲍洪志. 临界井径计算分析与工程应用 [J] . 石油钻采工艺, 2 0 1 9, 4 1 (2): 1 2 5 - 1 2 9 .LUBP, BAO HZ .C a l c u l a t i o n,a n a l y s i sa n de n g i n e e r i n ga p p l i c a t i o no fc r i t i c a lw e l ld i a m e t e r [J] .O i lD r i l l i n g& P r o d u c t i o nT e c h n o l o g y,2 0 1 9, 4 1 (2): 1 2 5 - 1 2 9 .
[2 0] 徐声驰, 刘锐, 孟鑫, 等. 基于井眼坍塌角度和坍塌深度预测模型的泥岩水平段井壁稳定性评价方法 [J] . 石油钻采工艺, 2 0 2 3,4 5 (2):1 3 6 - 1 4 2 .XUSC, L I U R, MENG X, e ta l .We l l b o r es t a b i l i t ye v a l u a t i o no fh o r i z o n t a lw e l l b o r ei n mu d s t o n e: A me t h o db a s e do nw e l l b o r ec o l l a p s ea n g l ea n dd e p t hmo d e l [J] .O i lD r i l l i n g& P r o d u c t i o nT e c h n o l o g y,2 0 2 3,4 5 (2):1 3 6 - 1 4 2 .

相似文献/References:

[1]孙荣华,赵冰冰,王波,等.尼日尔Agadem 油田井壁稳定技术对策[J].长江大学学报(自然科学版),2019,16(6):024.

更新日期/Last Update: 2025-01-25