页岩气井脆性页岩井壁裂缝扩展机理

摘要：

页岩钻井中井壁失稳是制约页岩气大规模开发的关键技术难题.阐述了页岩井壁稳定技术现状和存在的问题,借助固体力学、断裂力学和界面化学理论,建立了介质润湿特性控制的裂缝扩展模型,提出了基于润湿理论的页岩井壁稳定评价方法.研究结果表明,页岩地层钻井时水基钻井液应减小钻井液界面张力和增大钻井液与岩石的润湿角；油基钻井液应减小钻井液界面张力和润湿角,从而强化井壁围岩强度、防止页岩井壁发生垮塌.页岩地层井壁稳定性尺度效应明显,不同尺度条件下井壁围岩裂缝扩展机制各异.探索不同尺度条件下页岩井壁围岩失稳机制,对页岩气井钻井液设计具有重要的意义.

关键词：脆性页岩、井壁稳定、钻井液润湿特性、尺度效应、裂缝扩展

所属期刊栏目：40

分类号：TE357.1+1(油气田开发与开采)

资助基金：国家重点基础研究发展计划"973"计划项目"深井复杂地层安全高效钻井基础研究"2010CB226700;国家科技重大专项"力学与化学耦合井眼稳定技术研究"2011ZX05031-004-005HZ;国家自然科学基金项目"超低渗透页岩多井多裂缝同步压裂机理研究"51074171部分研究内容

在线出版日期：2013-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：13-16