聂臻 夏柏如 邹灵战 邓金根

1.中国地质大学（北京） 2.中国石油勘探开发研究院 3.中国石油钻井工程研究院 4.中国石油大学（北京）

气体钻井井壁稳定性模型的建立

聂臻1，2夏柏如1邹灵战3邓金根4

1.中国地质大学（北京） 2.中国石油勘探开发研究院 3.中国石油钻井工程研究院 4.中国石油大学（北京）

气体钻井井壁稳定性研究是解决气体钻井适应性评价问题的关键，对促进气体钻井技术推广应用、提高钻井速度、加快油气勘探开发步伐都具有重要意义。借鉴近年来岩石的全应力—应变实验成果和弹塑性分析理论模型的最新成果，考虑岩石材料峰后的应变软化特性、剪切膨胀特性，建立了气体钻井井壁稳定性模型。研究结果表明：气体钻井时井壁围岩可能出现弹性状态、塑性软化状态和塑性残余状态，当岩石处于弹性状态和塑性软化状态时井壁都能够保持稳定；塑性临界状态时井壁围岩恰好达到塑性残余状态，井壁将发生坍塌；岩石峰后的应变软化特性和剪切膨胀特性对塑性临界状态有重要影响。依据井壁围岩是否达到临界塑性状态而不是弹性极限状态来判断井壁稳定性是气体钻井井壁稳定分析模型的特殊之处。该研究结论与现场实际情况较为吻合，对气体钻井适应性评价具有重要的应用价值。

气体钻井 井壁稳定模型 建立 弹性极限状态 临界塑性状态 塑性残余状态

气体钻井主要具有以下特点：①井深1 000～5 000 m的范围内；②井眼直径通常介于215.9～311.15 mm之间；……