裂缝性层状富有机质页岩储层大位移井井壁稳定研究

梁 川 陈 勉 赵 飞 金 衍

Liang- Chuan CHEN Mian ZHAO Fei JIN Yan

中国南方上扬子地台四川盆地下古生界发育多套海相富有机质页岩。其埋藏深、构造复杂，大位移 水平井的井壁失稳问题突出。基于露头、岩心等资料，以宏观形貌、微观结构和岩石力学为重点，对富有机质页岩 的各向异性特征进行表征，指出基质页岩是典型的横观各向同性介质，平行和贯穿基质页岩层理的成岩缝和构造 缝等弱结构面使页岩地层具有显著的强度各向异性。在考虑地应力、孔隙弹性和地层弹性各向异性对井周应力影 响的基础上，通过坐标转换分别得到了应力在斜井井筒和弱面上的分布公式，并根据页岩发生本体破坏和发生多 弱面。油基钻井液耦合破坏的不同机制，建立了油基钻井液条件下考虑地层各向异性的大位移井井壁稳定模型。研究结果表明，工程地质因素诸如地层弹性和强度各向异性、地层产状以及地应力各向异性将对井筒稳定性产生 规律性影响。实例预测结果与现场情况较为一致，验证了新模型的精度和适用性。