地应力场对井眼轨迹设计及稳定性的影响研究

井壁的张性破裂和剪切垮塌 ,是钻井过程中经常遇到的井壁稳定性问题 ,严重地影响着钻井的速度、质量及成本 ,对部分新探区还会因井壁不稳定而无法钻达目的层 ,延误勘探开发的速度 ,影响其综合经济效益。文章基于线弹性力学模型计算分析了地应力场对直井、水平井井眼轨迹设计和稳定性的影响。结果表明 ,当垂向应力为原地最大主应力时 ,垂直井眼最不容易发生剪切垮塌 ,其次是沿着原地最小水平主应力方向的水平井眼 ;当垂向应力为原地中间主应力时 ,垂直井眼最不稳定、最容易发生剪切垮塌 ;当垂向应力为原地最小主应力时 ,平行于原地最大水平主应力方向的井眼最不容易发生剪切垮塌 ,平行于原地最小水平主应力方向的井眼最容易发生剪切垮塌。相同钻井条件下 ,与原地三个主应力的中间主应力平行的井眼比沿着原地最大、最小主应力方向的井眼更容易发生张性漏失。因此 ,为预防和减少井下复杂事故 ,井眼应尽可能避开原地中间主应力方向 ,原地应力大小及方向的准确确定对于优化钻井和降低钻井成本都具有重要的现实意义。