王跃鹏博士：深部煤层井壁稳定及黏土矿物表面水化模拟研究

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导读：随着浅层煤炭与矿产资源的逐步枯竭，向深部地层进军开采煤炭资源已成为必然趋势，深部煤层气的开采技术引起了业内广泛关注，并成为攻克热点。在钻井过程中，深部煤层井壁失稳不仅会影响钻井安全，导致起下钻困难和卡钻事故，降低钻井效率等，而且会给取芯作业的安全和质量带来威胁，给后期储层改造带来一定困难。

煤岩的割理类型和分布特征对其力学性质和基础物性影响较大，同时割理分布特征也是导致煤岩力学特性各向异性的内在原因之一，使得割理类型和割理角度对深部煤层井壁稳定的影响不容忽视。在钻井或压裂工程施工时，深部煤岩中黏土矿物不可避免的与水基工作液发生接触，诱发水化作用，导致地层岩石结构、强度发生改变，影响深部煤层气的高效开发。

针对该问题5月22日19时，2024Mechsoft大讲堂将邀请大连理工大学博士后、助理研究员王跃鹏做《深部煤层井壁稳定及黏土矿物表面水化模拟研究》公开课，本报告在仿真秀官网和APP同时首播和回看，欢迎报名和分享。

一、主讲嘉宾

王跃鹏大连理工大学博士后

助理研究员，师从唐世斌教授，现主要从事页岩油气、煤层气等非常规油气地层压力预测、钻井井壁稳定、体积压裂裂缝扩展、黏土矿物表面水化及煤矿盾构等相关研究，主持企业项目2项，参与国家自然科学基金重点项目、面上项目、国家重大专项等国家级项目6项。近五年以第一作者发表学术论文10余篇；发明专利2项；计算机软件著作权2项；获山西省科学技术进步奖、中国产学研合作创新成果奖、中国煤炭工业协会科学技术奖等省部级二等奖3项。

二、分享内容

随着浅层煤炭与矿产资源的逐步枯竭，向深部地层进军开采煤炭资源已成为必然趋势，深部煤层气的开采技术引起了业内广泛关注，并成为攻克热点。在钻井过程中，深部煤层井壁失稳不仅会影响钻井安全，导致起下钻困难和卡钻事故，降低钻井效率等，而且会给取芯作业的安全和质量带来威胁，给后期储层改造带来一定困难。煤岩的割理类型和分布特征对其力学性质和基础物性影响较大，同时割理分布特征也是导致煤岩力学特性各向异性的内在原因之一，使得割理类型和割理角度对深部煤层井壁稳定的影响不容忽视。

在钻井或压裂工程施工时，深部煤岩中黏土矿物不可避免的与水基工作液发生接触，诱发水化作用，导致地层岩石结构、强度发生改变，影响深部煤层气的高效开发。鉴于此，课题组从力学角度出发，分别采用最大位移和归一化塑性区域半径两种评价方法，研究了煤岩力学井壁稳定性影响因素，分析了煤岩力学井壁失稳机理。利用分子动力学模拟方法，建立了黏土矿物表面水化模型，揭示了黏土矿物表面水化膨胀机制，并分析了常规抑制剂对表面水化程度的影响。