泥页岩井壁稳定性研究

　　泥页岩井壁稳定性研究一直是国内外钻井界十分关注而未能很好解决的工程难题，是目前制约我国油气田勘探开发速度的重要因素之一。泥页岩水化问题在研究井壁稳定过程中扮演着极其重要的角色，是绝大数井壁失稳的真正原因。因此深入研究泥页岩水化机理，并探索有效抑制泥页岩水化的方法具有极其重要的意义。

　　本论文的主要目的是对泥页岩井壁稳定性进行分析研究，尤其是水基钻井液与泥页岩地层接触后，水力势差、化学势差和温度差对井壁稳定性的影响。通过分析研究本论文的主要取得的研究成果包括以下几方面：

　　①首先从泥页岩的组成及物理性质出发，系统分析了泥页岩水化的内在原因；

　　②利用测井方法确定地层孔隙压力大小和水平主应力大小及方向；

　　③利用试验方法和测井资料确定岩石弹性力学参数，用热扩散模型模拟吸附水扩散，结合质量守恒方程研究了井眼周围岩石吸附含水量的分布状况，并根据岩石力学参数与岩石含水量间的关系，研究了泥页岩水化对泥页岩岩石力学参数的影响；

　　④研究了斜井井眼周围岩石应力分布情况，并建立数学模型进行泥页岩井壁纯力学稳定性分析；

　　⑤利用非理想半渗透膜模型结合连续方程研究了溶质(离子)和溶剂(水分子)在压力势差和化学势差的驱动下，在钻进液与地层间的耦合流动，研究了井壁周围岩石孔隙流体溶质浓度、孔隙压力变化及分布情况，定量分析了溶质和溶剂的耦合流动对岩石应力分量的影响，并对泥页岩井壁稳定性进行力学化学耦合分析研究；

　　⑥定量分析了钻井液与地层间温度差异对泥页岩井壁稳定性的影响。