林 海 许 杰 幸雪松 范白涛 邓金根 张羽臣 王桂萍 王晓鹏

(1.中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津 300451; 2.中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室 北京 102249)

过断层井段井壁稳定性分析*

林 海1许 杰1幸雪松1范白涛1邓金根2张羽臣1王桂萍1王晓鹏1

(1.中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津 300451; 2.中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室 北京 102249)

考虑断层周围地层非均质性和各向异性，根据弱面强度准则，分析了地层各向异性对地应力的影响，探讨了井壁坍塌压力随断层走向及倾角的变化规律，建立了过断层的坍塌压力计算模型，开展了不同性质断层构造坍塌压力分析，结果表明：随着Eh/Ev、vv/vh值的增大，水平最大应力、水平最小应力增加，过断层应考虑地层各向异性对地应力的影响；不同的断层类型、断层走向及倾角所对应的坍塌压力存在差异性，且不存在单调递增或递减的井斜方位，安全区域和危险区域交替出现；井眼轨迹设计应考虑断层类型及弱面结构，选择合理的钻入角钻穿断层。将本文预测模型用于渤海油田A井取得了良好工程效果，井眼扩大率基本小于10%。本文研究结果对过断层时钻井安全具有指导意义，可为井眼轨迹设计提供理论参考。

过断层井段；地应力；横观各向同性；坍塌压力；井壁稳定性

由于受到多期构造运动和晚期改造作用的影响，渤海海域断层发育，以正断层和走滑断层为主[1-2]。地层岩石沿断层破裂面发生位移，断层软弱面(带)的存在使其周围岩石力学性质存在明显差异[3-4]，会表现出强烈的非均质性、各向异性，岩石宏观强度显著下降，在断层、剪切带、不整合面等附近的局部应力与区域应力不同。……