本文關(guān)鍵詞：基于極限平衡法的煤層鉆井井壁穩(wěn)定性解析模型

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【摘要】：考慮煤層割理、裂隙隨機(jī)分布及近井壁被切割成塊體的特點(diǎn),建立非均勻地應(yīng)力和鉆井液壓力共同作用下的煤層井眼穩(wěn)定性解析模型。假設(shè)井眼附近圍巖為擬連續(xù)體,采用連續(xù)介質(zhì)理論和巖石斷裂力學(xué)獲取了井壁附近的應(yīng)力場分布,并借助極限平衡理論分析和Mohr-Coulomb準(zhǔn)則,推導(dǎo)了塊體滑落作為煤層井壁坍塌條件的解析判據(jù)公式。以塊體滑落位置和滑落面積為控制條件,利用PFC離散元軟件驗(yàn)證了解析模型的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明,對于煤層鉆井,鉆井液壓力越大,井壁坍塌可能越嚴(yán)重;I型塊體和III型塊體極易滑落引起井壁坍塌,II型塊體滑落的條件在于其臨近塊體先行滑落;對于沁12-10-70-X井,鉆井液壓力在9.5 MPa左右時,井壁坍塌程度最低,增大或減小鉆井液壓力均使得井壁坍塌加劇。
【作者單位】： 中國石油大學(xué)(華東)儲運(yùn)與建筑工程學(xué)院;中國石油大學(xué)(華東)油氣CAE技術(shù)研究中心;
【關(guān)鍵詞】： 煤層 井眼坍塌 極限平衡法 解析模型
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51374228;51204201);國家自然科學(xué)基金-石化聯(lián)合基金資助項(xiàng)目(U1262208)
【分類號】：TD262
【正文快照】： 煤層氣勘探開發(fā)的不斷深入,推動了煤層氣直井、水平井、復(fù)雜結(jié)構(gòu)井的廣泛應(yīng)用。然而,煤巖天然裂隙割理系統(tǒng)極度發(fā)育、彈性模量低、各向異性強(qiáng)、易破碎等特點(diǎn),使得煤層鉆井過程中的井壁失穩(wěn)問題愈發(fā)嚴(yán)重[1-5]�？紤]到現(xiàn)有的砂巖井壁穩(wěn)定性模型并不適用于煤層鉆井,因此針對煤層

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：573747