川西蓬莱镇组大斜度井井壁稳定性及临界生产压差确定
Natural Gas Technology and Economy（2022）
摘要
大斜度井和水平井是四川盆地西部上侏罗统蓬莱镇组主要高产井型.但由于川西地区碎屑岩地层砂泥岩互层频繁,大斜度井和水平井在钻井过程中普遍存在井壁失稳现象.特别是在大斜度井段,井壁失稳造成的掉块、遇阻、卡钻等复杂问题使得划眼及通井频繁,严重影响了钻井时效.为了给调整钻井液密度和控制生产压差等措施提供数据依据,保障钻井及生产安全,利用ANSYS有限元模拟了井眼内部应力分布,分析了井壁失稳的原因.研究结果表明:①35 MPa的等效应力为井壁失稳临界值,即随着深度的增加,钻井液的密度如果不变,当井壁受到的等效应力超过35 MPa时,就会导致井壁失稳;②当大斜度井轨迹平行于最大水平主应力方向时,井壁应力随井斜角增大而变小,当大斜度井轨迹平行于最小水平主应力方向时,井壁应力随井斜角增大而增大;③当大斜度井轨迹在平行最小水平主应力方向时,在相同井斜角条件下,井壁稳定性随生产压差增大逐渐变差.结论认为:在最大井斜角小于等于60°时,生产压差控制在9 MPa以内,井壁能够维持较好的稳定性;在最大井斜角大于60°时,生产压差控制在8 MPa之内,井壁能够维持较好的稳定性.
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