温度对岩石力学特性及井壁稳定性的影响

贾利春 陈东 黄兵

JIA Li-Chun CHEN Dong HUANG Bing

高温下地层岩石力学特性会发生明显转变，因此井壁稳定分析时需考虑温度的影响。文章开展了不同温度下岩石三轴压缩试验，分析计算了井壁当量坍塌压力和破裂压力随温度变化规律。试验结果表明，抗压强度和弹性模量均随着温度升高而逐渐降低，而泊松比随着温度升高先升高后降低。利用ＭｏｈｒＣｏｕｌｏｍｂ准则、ＭｏｇｉＣｏｕｌｏｍｂ准则和拉伸破坏准则分析了不同温度下井壁当量坍塌压力和当量破裂压力，结果表明随着温度降低，当量坍塌压力降低的幅度小于当量破裂压力降低幅度，安全钻井液密度范围逐渐变窄；随着温度升高，当量坍塌压力升高的幅度小于当量破裂压力升高幅度，安全钻井液密度范围逐渐变宽。由于Ｍ-Ｃ准则未考虑中间主应力σ的影响，所得结果较保守；随着温度升高，安全井眼轨迹分布区域略微减小。