梁 涛，杨甘生，雷 静

(中国地质大学〈北京〉科学钻探国家专业实验室，北京 100083)

中间主应力对垂直井井壁坍塌压力的影响

梁 涛，杨甘生，雷 静

(中国地质大学〈北京〉科学钻探国家专业实验室，北京 100083)

运用线弹性本构模型来分析垂直井井壁应力分布，并分别用Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则和Mogi-Coulomb准则3个强度准则来计算平谷地应力测量与监测钻孔维持井壁稳定所需的最小钻井液液柱压力。通过对比分析得出考虑中间主应力的作用，会使岩石强度得到加强，使得维持井壁稳定所需的最小液柱压力降低;3个准则得出的最小液柱压力在与深度的对应图中表现出一致的变化趋势，说明3个准则有各自的适用性;比较而言Mohr-Coulomb准则偏于保守，Drucker-Prager准则偏于危险，而Mogi-Coulomb准则要优于前两个准则。

中间主应力;强度准则;最小液柱压力

0 前言

井壁坍塌是钻井过程中遇到的最主要的井壁稳定问题之一。井壁坍塌是在井眼钻开后，由于原地应力的作用，导致井壁处发生应力集中，井围岩所承受的应力超过了自身强度而发生失稳［1］。最主要的解决方法是确定合理的钻井液密度，来改善井壁围岩的应力集中现象，保持井壁稳定。确定合理的钻井液密度，需要一个本构模型来确定井壁围岩的应力分布，以及一个强度准则来确定围岩的极限强度。本文采用线弹性各向同性的本构模型来确定井围岩的应力分布，通过选用不同的强度准则来分析中间主应力对维持井壁稳定的最小钻井液液柱压力的影响以及各破坏准则的适用性。……