吴纪修，张永勤，梁 健，李 宽，李鑫淼，王汉宝

(中国地质科学院勘探技术研究所，河北 廊坊 065000)

0 引言

钻井过程中井壁失稳易造成井壁垮塌、缩径、漏失等井下复杂情况和事故，严重影响了地下矿产资源勘探开发施工效率及成本。因此，正确认识和有效评价地下围岩特性及环境，探索井壁稳定机理并建立预测模型，定量研究钻井过程中合理的钻井液安全密度窗口，是实现优质、安全、高效和低成本钻井的关键。我国学者近年在井壁稳定性研究方面取得了一些成果，2001年，金衍和陈勉等[1]在国内外首次提出了利用地震层速度预测坍塌压力与破裂压力的新理论，并利用趋势面理论和神经网络理论分别建立了地震层速度单因素钻前预测模型和地震层速度智能钻前预测模型，并成功应用于钻井液密度确定，取得了显著的经济效益。2004年金衍等[2]提出了有效流体压力的新概念，并建立了利用常规井壁稳定力学方法预测钻前井壁稳定的模型和利用非线性函数曲线拟合预测钻前井壁稳定模型，提出了地应力测井数据反演、薄层地应力测试、以及根据工程情况简易确定钻井液安全密度窗口等新方法。梁利喜等[3]基于极限平衡理论，应用统一处理平衡方程与破坏准则，分析了井筒周围的应力分布，进而提出了井壁坍塌和破裂评价系数。张哲等[4]应用数值方法研究了水平井径尺寸对井壁稳定性的影响并对钻井液柱压力进行了定量研究。……