各向异性地层井壁破裂压力预测

各向异性地层井壁破裂压力预测

论文摘要

地层破裂压力对于钻井和水力压裂非常重要,但直井破裂压力预测往往忽略了地层各向异性的影响。考虑岩石各向异性影响,推导直井井壁应力分布模型,建立各向异性地层破裂压力计算方法,并分析层理产状、各向异性程度、地应力及孔隙压力的影响。结果表明:低角度层理对破裂压力几乎无影响,而高角度层理对破裂压力影响显著;向最大水平地应力方向倾斜的层理,其破裂压力最低,极端情况下甚至比各向同性地层低50%,对井壁稳定极为不利;岩石各向异性程度越高,对破裂压力的影响越大;随着水平地应力比值和孔隙压力的增加,破裂压力整体上逐渐减小,而且地应力影响明显高于岩石各向异性,水平地应力比值增加后,岩石各向异性的影响进一步加剧;该模型提高了破裂压力计算的精度。

论文目录

  • 1 井周应力分布模型建立
  •   1.1 岩石各向异性力学特性
  •   1.2 模型建立
  •   1.3 应力分布解
  •     (1) 井眼钻开前作用的原地应力分量。
  •     (2) 井眼形成引起的应力分量。
  •     (3) 井壁流体压力引起的应力分量。
  • 2 破裂压力计算方法
  •   2.1 拉伸破坏准则
  •   2.2 井壁破裂压力
  • 3 破裂压力影响因素
  •   3.1 层理产状的影响
  •   3.2 弹性模量各向异性程度的影响
  •   3.3 泊松比各向异性程度的影响
  •   3.4 地应力的影响
  •   3.5 孔隙压力的影响
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 马天寿,唐弢,陈平,陈春宇,孙少林,刘阳

    关键词: 岩石力学,各向异性,横观各向同性,井壁应力,破裂压力

    来源: 中国石油大学学报(自然科学版) 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,中国石油长庆油田公司油气工艺研究院,中国石油西部钻探克拉玛依钻井公司

    基金: 国家自然科学基金项目(41874216,51604230),四川省科技计划项目(2017HH0061)

    分类号: TE21

    页码: 80-89

    总页数: 10

    文件大小: 1050K

    下载量: 273

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