一种基于地应力变化的钻井液安全密度范围解析预测方法技术

本申请公开了一种基于地应力变化的钻井液安全密度范围解析预测方法，包括：建立三维轴对称的多岩层油气藏模型；基于多孔介质的Navier静力平衡方程，联立位移应变关系，求解得到体积应变和位移的通解表达式，结合层间接触面的位移连续性边界条件和应力连续性边界条件，求得通解表达式中的未知参数；进而求得油气藏开采引起各岩层位移和应力解析解；由此得到在已开采油气藏及周围岩层钻井的井壁应力分布，得到应力与钻井液液压的关系；结合岩石拉破坏准则和莫尔‑库伦剪切破坏准则，计算钻井液液压的拉伸破坏阈值和剪切破坏阈值，换算得到钻井液安全密度范围的上限和下限。本申请可实现钻井液安全密度范围的解析量化表征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气藏钻井岩石力学领域，尤其是涉及一种基于油气藏开采下多岩层地应力变化的钻井液安全密度范围解析预测方法。

技术介绍

1、钻井工程中，钻井井筒轨迹上的岩石不断被钻出，井筒周围岩石的应力将重新分布，而钻井液会对井壁施加相应的压力，起到代替原位地应力并保持井壁稳定的作用，为保持钻井过程中的井壁稳定，钻井液密度必须在合适的范围内。

2、考虑井壁破坏时钻井液和井壁岩体的流固耦合作用，就需要引入多孔弹性理论。

3、其中，mehrabian和abousleiman[1]综合考虑岩层横观各向同性以及原位地应力作用，求解了任意井筒倾角、不同井筒透水情况下的井壁应力、应变和孔隙流体压力解析解。([1].

4、mehrabian a,abousleiman yn.generalized poroelastic wellbore problem[j].international journal for numerical and analytical methods ingeomechanics,2013,37(16):2727-本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于地应力变化的钻井液安全密度范围解析预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，油气藏层位移和应力解析解的表达式为：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤5，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤6中，

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤6中确定钻井液安全密度窗口的上限，包括：

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤6中，莫尔-库仑剪切破坏准则为：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤6中，...

【技术特征摘要】

1.一种基于地应力变化的钻井液安全密度范围解析预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，油气藏层位移和应力解析解的表达式为：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤5，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤6中，

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤6中确定钻井液安全密度窗口的上限，包括：

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤6中，莫尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏醒，李地元，李三百，朱泉企，韩震宇，杨承禹，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：