马天寿，陈 平

（油气藏地质及开发工程国家重点实验室（西南石油大学），四川成都610500）

长宁-威远、昭通、重庆涪陵等地区的页岩气水平井钻探试采结果表明，页岩气水平井钻井过程中井眼垮塌十分严重，卡钻、埋钻等井下故障频发[1-3］，严重影响了页岩气水平井的钻井周期、固井完井质量和压裂施工效果，井壁失稳严重时甚至导致井眼报废，造成巨大的经济损失，直接影响到了页岩气开发效果。页岩气水平井井眼坍塌失稳已经成为制约页岩气长水平段水平井钻井的主要技术瓶颈[3-4］。

页岩气储层的层理、微裂隙十分发育，导致页岩强度存在显著的各向异性特征，国内外学者也开展了大量研究。B.S.Aadn∅y[5］针对强度各向异性地层开展井壁稳定研究，基于线弹性力学理论和Mohr-Coulomb弱面强度准则，研究了地层强度各向异性对井壁稳定的影响，但没有考虑孔隙压力等因素的作用。此后，国外的 M.B.Dusseault[6］、S.H.Ong[7］、D.Okland[8］、T.M.Al-Bazali[9］、H.Lee[10］等人和国内的金衍[11］、刘 向 君[12］、袁 俊 亮[13］、Lu Yunhu[14］、刘 志远[15-16］、温航[17］等人在 B.S.Aadnoy模型的基础上，考虑弹性各向异性、孔隙压力、渗透性和化学等因素的影响，对页岩井壁稳定进行了进一步的研究。但是，以上研究在计算时仅考虑了井壁处的应力及破坏，没有对井周地层在层理等弱面影响下破坏失稳区域的特征进行研究。为此，笔者研究了页岩强度各向异性特征，结合井周地层弹性应力分布模型及含弱面页岩剪切破坏准则，分析了钻进方位对井周失稳区域的影响，以揭示层理等弱面影响下井周地层坍塌失稳的规律及机理。……