流-固-化耦合条件下硬脆性泥页岩井壁渐进破坏效应探讨

作者：肖志强; 贾善坡; 亓宪寅; 戴永浩; 吕方; 贾陆锋; 温曹轩

来源：中南大学学报(自然科学版), 2019, (10): 2464-2480.

• 硬脆性泥页岩
• 水化
• 井壁稳定
• 钻井液浸泡
• 渐进破坏 hard brittle shale
• hydration
• wellbore stability
• drilling fluid immersion
• progressive failure

通过对硬脆性泥页岩理化性能、微观结构和力学特性等室内试验和现场测试结果的分析,探讨泥页岩井眼失稳机制,在综合考虑泥页岩吸水扩散、压力传递、强度弱化以及固体变形之间相互耦合效应的基础上,建立泥页岩井壁稳定渗流-应力-化学耦合数学模型,并且根据修正的Drucker-Prager破坏准则,以ABAQUS软件为求解器,编制计算程序,然后应用提出的耦合数学模型模拟了硬脆性泥页岩地层中井眼破坏的动态演化过程。研究结果表明:不同钻井液当量密度下井眼扩大率随着钻井液当量密度的增大而减小,适当的提高钻井液当量密度,有利于井壁保持稳定。若不考虑泥页岩水化效应,井眼钻开后便趋于稳定,渗流场的变化并不足以引起井眼继续...

• 单位
  中国科学院; 长江大学; 大庆石油学院