气体钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井底温度远小于地层温度.当气层被钻开后井壁围岩温度、孔隙压力和应力分布发生改变,容易引起井下复杂事故.为此,分析了井底低温对致密砂岩气藏气体钻井井壁稳定的影响.研究表明,井眼钻开后井底低温产生拉热应力,使近井壁有效应力减小,有利于防止岩石剪切失稳,但增加了岩石产生拉伸破坏的可能.气层气体产出使近井壁地层孔隙度和渗透率减小,不考虑井底低温时减小程度偏大.气体钻井近井壁可能存在塑性区,低温使塑性区向地层延伸更容易导致井壁失稳.塑性区的形成不仅取决于水平地应力,而且与垂向地应力有关.通常致密砂岩气藏埋藏较深,垂向应力影响大,其弹塑性分析需考虑三维主应力的影响.
气体钻井 井壁稳定 温度 有效应力 塑性