由于钻井液浸泡,陆相页岩中的黏土矿物发生水化膨胀,页岩力学强度会发生弱化,诱发井壁坍塌现象.为探讨陆相页岩井壁稳定机理,假设井壁页岩为多孔弹性介质,考虑页岩基质和层理随着钻井液浸泡时间的水化过程,构建了流-固-化-热耦合的井壁应力场模型,再结合剪切破坏准则,形成了陆相页岩井壁坍塌压力评价模型.以泌阳凹陷陆相页岩油藏A水平井基础参数为例进行计算,揭示了A井井壁失稳原因,并优选了钻井液密度.结果表明:水平井若沿着最小水平主地应力方向布置,则井壁坍塌风险最小;在井斜角为45～70°的造斜段内,可采用水基钻井液,但其密度应高于1.35 g/cm3,在井斜角为70～90°的高造斜段内,应采用油基钻井液;研究结果与A井钻井情况吻合.该研究结果可应用于指导陆相页岩井壁坍塌压力预测和钻井设计.
井壁稳定 多孔介质 坍塌压力 页岩