丁立钦，王志乔，3，王 瑜，刘宝林，吕建国

(1.中国地质大学〈北京〉工程技术学院，北京100083;2.国土资源部深部地质钻探技术重点实验室，北京100083; 3.国土资源部复杂条件钻采技术重点实验室，吉林长春130026)

钻探与钻井工程

层理性地层钻井稳定性分析模型

丁立钦1，2，王志乔1，2，3，王 瑜1，2，刘宝林1，2，吕建国1

(1.中国地质大学〈北京〉工程技术学院，北京100083;2.国土资源部深部地质钻探技术重点实验室，北京100083; 3.国土资源部复杂条件钻采技术重点实验室，吉林长春130026)

针对钻井工程常遇的层理性地层，以应力张量坐标转换关系和井孔应力集中方程为基础，引入弱面剪切滑动和岩体Mogi－Coulomb双强度准则，建立了分析层理性地层井壁稳定性的模型。对含层理弱面的典型油气储层中钻井的合理钻井液密度和安全钻井方向进行研究，结果表明:层理面的存在加剧了井壁围岩的破坏，且改变了围岩破坏的位置;水平井坍塌压力随着钻井方向变化而连续性变化，其在特定钻井方向取得最小坍塌压力;斜井取得最小坍塌压力的方位与层理面在空间中并不垂直，空间中关于主平面对称的斜井破裂压力相同;既可获得较大钻井液安全压力窗口又可取得较小坍塌压力的方向为优选钻井方向，在钻井液压力窗口变化大的倾向上钻井需严格控制钻井轨迹曲线。

层理;钻井液安全密度窗口;轨迹优化;井壁稳定性;模型

0 引言

井壁失稳是钻井工程中常遇的技术性难题，由井壁失稳造成的井壁垮塌、缩径、漏失等井下事故严重影响了油气资源勘采的施工效率和成本［1－2］。……