仉洪云,高德利,郭柏云,乔文孝

(1.中国石油大学(北京) 地球物理与信息工程学院，北京 102249；2.中国石油大学(北京) 石油工程教育部重点实验室,北京 102249)

气体钻井中温度对致密砂岩破碎影响机理研究

仉洪云1,高德利2,郭柏云2,乔文孝1

(1.中国石油大学(北京) 地球物理与信息工程学院，北京 102249；2.中国石油大学(北京) 石油工程教育部重点实验室,北京 102249)

针对气体钻井条件下钻遇致密砂岩时的力学特性，考虑井底气体温度的影响，通过理论模型及有限元数值模拟进行井底岩石受力情况分析。结果表明，热应力在井壁附近表现为拉应力，随着地层温度与井底温度之间温度差增大，切向和径向热应力都随之增大。相比较不考虑温度的井底岩石应力分布而言，在井底低温产生的热应力的影响下,井底岩石各向应力减小，温差越大热应力对井底岩石的影响也就越大，井壁发生破坏的可能性也就越大，低温产生的热应力对致密砂岩破坏产生的影响不可忽视。

气体钻井；致密砂岩；温度场；热应力

致密砂岩气藏的特点是储集层致密，固相和液相侵入损害低。由于其存在裂缝，且具有强亲水性和低原始水饱和度的特点，在接触外来水相时具有强的毛细管自吸势能，钻完井后容易受到储层损害[1]，且储层损害一般是不可逆的[2]。对于钻遇致密砂岩这种岩屑颗粒致密、低渗透率和低含水饱和度的岩石而言，在常规钻井条件下机械钻速受到影响。气体钻井技术采用气体作为循环介质，可以很好地保护储层，提高机械钻速，并且在四川盆地和苏里格气田[3]得到了成功应用。……