地应力机制对井壁坍塌压力影响

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地应力是影响井壁稳定的关键因素之一，依据地应力的相对大小，可将地应力分为三种类型，如图4-10所示，当垂向地应力为最大地应力时，为正断层机制，当垂向地应力为最小地应力时，为逆断层机制，当垂向地应力为中间地应力时，为走滑型断层机制。

(a) 正断层 (b) 逆断层 (c) 走滑型断层

图4-10 地应力类型^[233]

本研究设定最大地应力为164.5MPa，中间地应力为147MPa，最小地应力为137.1MPa，孔隙压力为102.9MPa，其他参数均采用表6-1数据，研究地应力类型对井壁坍塌压力的影响。基于MCYL准则，三种不同断层机制的井壁坍塌压力云图如图4-11~图4-13所示，由于地应力的对称性，仅研究了井眼方位角在0°~90°范围内的井壁坍塌压力变化规律。

图4-11 走滑型断层井壁坍塌压力云图

图4-12 正断层井壁坍塌压力云图

图4-13 逆断层井壁坍塌压力云图

分析可得，在走滑型断层情况下，井眼在方位角60°~90°、井斜角75°~90°范围内的井壁坍塌压力最低，在正断层情况下，井眼在方位角0°~30°、井斜角15°~45°范围内的井壁坍塌压力最低，而在逆断层情况下，井眼在方位角75°~90°、井斜角45°~75°范围内的井壁坍塌压力最低，可见，最佳井眼轨迹由地应力直接决定，在井眼轨迹的设计中，应首先精确测量得到开发区块的地应力资料。

来源：现代石油人