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摘要
大斜度井和水平井是四川盆地西部上侏罗统蓬莱镇组主要高产井型。但由于川西地区碎屑岩地层砂泥岩互层频繁，大斜度井和水平井在钻井过程中普遍存在井壁失稳现象。特别是在大斜度井段，井壁失稳造成的掉块、遇阻、卡钻等复杂问题使得划眼及通井频繁，严重影响了钻井时效。为了给调整钻井液密度和控制生产压差等措施提供数据依据，保障钻井及生产安全，利用ANSYS有限元模拟了井眼内部应力分布，分析了井壁失稳的原因。研究结果表明：(1) 35 MPa的等效应力为井壁失稳临界值，即随着深度的增加，钻井液的密度如果不变，当井壁受到的等效应力超过35 MPa时，就会导致井壁失稳；(2)当大斜度井轨迹平行于最大水平主应力方向时，井壁应力随井斜角增大而变小，当大斜度井轨迹平行于最小水平主应力方向时，井壁应力随井斜角增大而增大；(3)当大斜度井轨迹在平行最小水平主应力方向时，在相同井斜角条件下，井壁稳定性随生产压差增大逐渐变差。结论认为：在最大井斜角小于等于60°时，生产压差控制在9 MPa以内，井壁能够维持较好的稳定性；在最大井斜角大于60°时，生产压差控制在8 MPa之内，井壁能够维持较好的稳定性。
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单位四川省煤田地质局
