深部破碎地层井壁失稳机理研究进展与攻关对策

摘要：

深部破碎地层井壁失稳极易诱发卡钻和井眼填埋等事故,威胁安全高效钻井.基于研究进展和存在问题总结阐述了井壁失稳的地层—井眼跨尺度建模与静/动力学模拟研究思路,并提出后续研究着力点:①攻关离散—连续耦合建模与数值模拟方法,实现地层—井眼跨尺度建模和井周岩体破碎特征精细表征;②明确深部高应力高温与钻井液耦合作用下岩块摩擦系数变化规律,揭示其对破碎井壁应力传递和稳定性影响机制;③开展岩石裂缝亚临界扩展机理探索,在分子尺度上阐明岩石裂缝尖端胶结破坏与亚临界扩展力学机制,揭示井壁失稳时间滞后效应;④从轨迹延伸和动载荷冲击等方面开展失稳动态演化模拟,揭示钻井工程因素对井壁静/动力学失稳的影响机制;⑤升级井壁失稳大尺寸物理模拟实验设备与方法,结合力链理论探索破碎井壁承压演化机制和掉块/垮塌规律.最后,提出基于地层参数、工程静力学和动力学参数的井壁失稳风险评价框架思路,支撑破碎地层井壁失稳预测与防控.

关键词：破碎地层、井壁失稳、跨尺度建模、离散—连续、亚临界扩展

所属期刊栏目：45

分类号：TE256(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2024-06-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：875-888