顺北油气田深部破碎性地层井壁失稳机理及对策研究

Study on the Wellbore Instability Mechanisms and Drilling Fluid Countermeasures of Deep Fractured Formation in Shunbei Oil and Gas Field

金军斌 张杜杰 李大奇 张栋 汪露 杨云龙

JIN Junbin ZHANG Dujie LI Daqi ZHANG Dong WANG Lu YANG Yunlong

顺北油气田多口探井在奥陶系碳酸盐岩地层钻遇破碎带，井壁失稳严重，已成为制约顺北油气田安全建井的突出问题。文章在综合分析顺北奥陶系破碎性碳酸盐岩地层井壁失稳类型及理化特性、裂缝面物理—力学特性和岩石力学实验的基础上，提出了井壁稳定钻井液技术对策。研究发现，区域断裂带附近地应力方向复杂，地应力差大；地层天然多尺度裂缝发育、破碎程度大、岩体等效强度较低；钻井液易沿天然裂缝侵入地层，钻井液－裂缝面水岩作用造成缝面粗糙度减小、摩擦系数降低，易诱发地层沿裂缝面失稳，是深部破碎性地层井壁失稳的主要机理。明确“合理密度支撑＋钻井液刚柔并济多级配封堵”，配合使用“耐高温随钻／段塞固壁剂”是顺北油气田深部破碎性地层稳定的井壁钻井液技术对策。研究成果对促进深部破碎性地层安全高效钻井具有重要借鉴意义。