中国安全科学学报 ›› 2018, Vol. 28 ›› Issue (7): 129-134.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2018.07.021

• 安全工程技术科学 • 上一篇    下一篇

岩石各向异性对井周应力分布及破裂压力影响

夏泊洢 工程师   

  1. 中国石油集团长城钻探工程有限公司 工程技术研究院,辽宁 盘锦 124010
  • 收稿日期:2018-04-29 修回日期:2018-06-16 出版日期:2018-07-28 发布日期:2020-11-25
  • 作者简介:夏泊洢(1985—),男,辽宁盘锦人,工程师,主要从事随钻测量仪器研发,钻井工程分析软件及钻井设计等方面的研究工作。E-mail:dw_dyh.gwdc@cnpc.com.cn。
  • 基金资助:
    中国石油集团长城钻探工程有限公司科技项目(2017B01)。

Influence of rock anisotropy on well stress distribution and fracture pressure

XIA Boyi   

  1. Engineering Research Institute,Great Well Drilling Company,Panjin Liaoning 124010,China
  • Received:2018-04-29 Revised:2018-06-16 Online:2018-07-28 Published:2020-11-25

摘要: 岩石力学参数的各向异性不仅影响井周应力分布,还对井壁破裂压力及位置有至关重要的影响。基于页岩储层水平井井周应力分布模型,研究井壁破裂压力的大小及破裂位置受岩石力学参数各向异性的影响。研究结果表明:岩石力学参数各向异性度严重制约井壁稳定性,井周受力状态明显恶化,加剧了井漏事故的发生。高弹性模量各向异性和低泊松比各向异性时,岩石在水平方向刚性较强,井壁更容易起裂;弹性模量各向异性小和泊松比各向异性较大时,岩石在垂直方向刚性较强,岩石不易起裂。起裂压力对弹性模量各向异性度较敏感,受泊松比各向异性度影响较小。因此,实施页岩水平井压裂,应考虑层理页岩力学参数各向异性,从而对裂缝起裂压力进行合理的预测。

关键词: 页岩储层, 水平井, 井周应力, 各向异性, 安全窗口, 层理

Abstract: A mechanical model was built for stress distribution across a horizontal well in shale.Analytical solutions to the model were developed and used to study the distribution and the impacts of mechanical properties,including Young's modulus and Poisson's ratio,on the fracture initiation pressure and fracture initiation angle.The results show that the degree of anisotropy in material coefficients strongly affects the effective stresses around the borehole and enhances the potential for borehole failure,and that Poisson ratio anisotropy does not affect significantly the fracturing pressure and angle for low anisotropy ratios,but it affects the effect of anisotropy in elastic modulus.

Key words: shale reservoir, horizontal well, well stress, the anisotropic, safety window, bedding

中图分类号: