酸对灰岩地层井壁稳定性及临界压差的影响研究

刘向君 徐晓雷 刘洪 孙万里 戴岑璞 韩林

井壁稳定问题不仅直接影响着钻井的安全高效，而且影响着油气井完井方式的选取及油气田的开发效益。影响井壁稳定的因素包括力学的和物理化学的因素，涉及到油气田开发的全过程。为此，从岩石力学实验出发，以四川盆地某气藏飞仙关组灰岩储层为例，全面分析了盐酸作用前后灰岩地层岩石强度的变化规律，并基于实验结果，利用三维弹塑性有限元力学模型，计算分析了酸作用前后的井壁稳定性和临界生产压差的变化。研究表明，盐酸作用使岩石的机械强度及井眼的稳定性都有所降低；对致密砂岩、灰岩等在生产初期需进行酸洗、酸化或压裂增产措施的地层，其临界生产压差的控制应该考虑到增产措施的影响，而不应采用岩石的初始强度进行预测。另外，岩样取心方式对岩石强度参数、井壁稳定及临界压差的预测结果也有较大的影响。通过实验研究认为，岩石取心方式应视井眼在储层段的轨迹与水平向的夹角而定。对直井，岩石取心为直井全尺寸取心的侧向，对水平井，岩石取心则为直井全尺寸取心的平行方向。