考虑泥页岩黏弹性的钻井液密度计算方法

发布时间：2018-05-11 19:06

  本文选题：泥页岩 + 黏弹性　； 参考：《石油钻采工艺》2017年01期

【摘要】：泥页岩地层受到外来流体侵入后,岩石具有明显的流变效应,易造成井壁坍塌。为了研究泥页岩井壁受入井流体影响产生的黏弹性力学行为对井壁稳定性的影响,建立了黏弹蠕变本构模型来反映井壁流变失稳破坏的力学机理与演化规律。根据井壁围岩受力推导出平衡方程、几何方程,结合物理方程和边界条件,得到考虑泥页岩黏弹性特性的钻井液密度方程。结合现场钻井数据给出不同时间、不同收缩速率下泥页岩的钻井液密度图版。结果表明:泥页岩地层钻进时,井眼的收缩速率越小,则所需的钻井液密度越大;井越深,钻井时间越长,所需钻井液密度越大。
[Abstract]:After the shale formation is invaded by foreign fluid, the rock has obvious rheological effect and easily causes wellbore collapse. In order to study the influence of viscoelastic behavior on wellbore stability due to the influence of wellbore fluid on shale wellbore, a viscoelastic creep constitutive model was established to reflect the mechanics mechanism and evolution law of wellbore rheological instability failure. According to the stress of wall rock, the equilibrium equation, geometric equation, physical equation and boundary condition are derived, and the density equation of drilling fluid considering the viscoelastic property of shale is obtained. Combined with field drilling data, the drilling fluid density chart of shale under different time and different shrinkage rate is given. The results show that the lower the borehole shrinkage rate is, the greater the drilling fluid density is, and the deeper the well is, the longer the drilling time is, the greater the drilling fluid density is.
【作者单位】： 西安石油大学石油工程学院;西安石油大学机械工程学院;中国石油长庆油田公司油气工艺研究院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目“力学与化学耦合下泥页岩井壁蠕变损伤失稳研究”(编号:51174162);国家自然科学基金资助项目“基于构型力学理论的井壁损伤失稳研究”(编号:51674200)
【分类号】：TE254

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本文编号：1875194