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摘要
深水海域的天然气水合物储层通常埋藏较浅、压实较弱、强度较低,钻井过程中钻井液的扰动极易导致水合物的分解和井眼的坍塌。基于此,文中建立了有关水合物储层中井眼稳定性的二维流-固-热耦合数值模拟模型,研究了相同钻井液温度和不同钻井液密度条件下的水合物分解及井眼坍塌状况,根据不同钻井液密度下的井眼扩大率模拟结果,确定了不同井眼扩大率下的钻井液密度下限。结果表明:钻井液密度越低,剧烈的钻井液扰动作用导致的近井壁地带天然气水合物的分解就越严重,井眼的坍塌状况也越糟糕。当使用温度为21.25℃的钻井液进行水合物储层钻井作业时,如果井眼扩大率为2.5%,则最低钻井液等效密度为1.116 g/cm3;而当井眼扩大率提高到10.0%时,最低钻井液等效密度则降低到1.024g/cm3。可以得出结论:随着对井眼稳定性要求的提高,最低钻井液密度会在合适的范围内不断增大。
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单位中国石油天然气股份有限公司; 中国石油大学（华东）
