林 海， 邓金根， 谢 涛， 霍宏博， 陈 卓

( 1. 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； 2. 中海石油(中国)有限公司 天津分公司，天津 300459 )

0 引言

硬脆性泥页岩在国内外油田广泛存在，受地质构造运动和高温、高压环境的影响，本体裂缝和微裂缝十分发育，其力学性质和强度宏观上表现明显的各向异性[1-2]。对于各向同性孔隙弹性完整性地层采用的研究方法，无法有效解决硬脆性泥页岩地层的井壁失稳问题，人们根据硬脆性泥页岩力学特征进行研究，丰富硬脆性泥页岩井壁稳定研究理论[3-4]。AADNOY B S[5]、ONG S H等[6]在各向同性线弹性模型和各向异性弹性模型的基础上，分析钻井液渗流作用对井壁稳定性的影响；考虑硬脆性力学性质，LEKHNITSKII S G[7]建立各向异性地层的力学模型；在平面应变假设的基础上，AMADEI B[8]计算各向异性地层中的井周应力分布；考虑化学因素的影响，CHENEVERT M E[9]发现泥页岩与钻井液接触后发生吸水现象，导致地层强度降低、井壁失稳；刘志远等[10]研究弱面走向、倾角及井眼轨迹对井壁稳定的影响规律；闫传梁[11]通过实验测试不同类型的钻井液对页岩黏聚力和内摩擦角的影响规律，分析页岩强度的弱化机制及对井壁稳定的影响；刘玉石等[12]、陈卓等[13]建立泥页岩的弹性损伤—断裂力学模型；高佳佳[14]建立双重孔隙介质模型，研究裂缝性地层的井壁稳定问题；温航[15]考虑弱面破坏和钻井液活度窗口，建立硬脆性泥页岩井壁稳定模型。人们通过实验、解析、离散元、边界元和有限元等方法对硬脆性泥页岩的井壁稳定问题进行研究，提出的各向异性准则参数多且计算复杂。……