了解井筒稳定性的重要性

对于油气行业来说，井展稳定性至关重要。油井坍塌会造成设备损坏，石油供应损失，并对工人构成严重的潜在威胁。

要了解井筒稳定性，首先必须了解可能导致a的危险钻孔变得不稳定，工程师如何确定稳定性。

井筒不稳定的原因是什么?

Wellbore不稳定性来自周围土壤和岩石的未知或意外行为。通常，钻孔中的弱点可以来自无法控制或可控的源。

不可控源是指自然发生而非人为错误的因素。在项目的计划阶段，工作人员可以确定可能的不稳定因素。在制定井眼规划时，可以考虑这些因素，并在它们成为问题之前进行修正。

然而，即使经过适当和彻底的计划，仍可能发生无法控制的不稳定。

人造错误经常导致控制不稳定。通常，如果工人采取适当的预防措施，这些钻孔的崩溃是可以预防的。

不受控制的不稳定

一个无法控制的不稳定来源是自然骨折或故障形成。当岩石附近的岩石碎成小或大块时，发生自然骨折。

钻弦如果不把振动控制在最低限度，振动会使裂缝更严重。薄层理是形成断层的原因之一。当薄弱环节以不利的角度与井筒相交时，它提供了一条通道钻井液侵入并软化孔洞导致坍塌。(读您需要避免的前4名钻井液体错误.）

另一个常见的不稳定的不受控来源是高原位应力．在砂岩或砾岩等坚硬岩石中发现的高地应力会导致井筒不稳定。当工程师在规划阶段计算地应力时，局部应力集中可能很难测量。(读原位测试压力:你需要知道什么以及为什么它很重要.）

其他不受控制的井筒不稳定来源可能来自移动地层，由于压缩，挤压到井筒中。当松散填充时，未核化的形成有时会落入井筒。

当井眼中没有滤饼时，地层就会松散。当地质基底欠压实时，页岩自然会出现超压，在钻井过程中，上覆岩层和隆起物被移除。

控制因素

当涉及到引起失稳的可控因素时，钻柱振动可能会损害井眼的稳定性。钻柱振动会使井眼扩大。很难诊断是否会出现问题。通常，它会导致分散沉积物或天然裂缝地层的不稳定性。

在某些情况下，泥浆密度会导致井筒变得不稳定。如果泥浆流入新井眼的速度过快或过慢，就会导致岩石支撑结构失效并导致井眼坍塌。

其他可控的不稳定因素包括钻井液温度，这可能会对围岩造成应力。流体与岩石的相互作用可能会软化岩石，损害井筒。根据主地应力，井斜和方位角方向存在坍塌风险。

井筒稳定性的决定因素是什么?

预测井筒稳定性需要了解地质力学参数，这些参数可以量化孔隙压力、岩石性质、主应力大小和方向。利用已知的因素可以预测新井眼的稳定性。

采用最佳泥浆密度、套管座的位置以及尽量减少抽吸和冲击的钻井参数，有助于确保新创建的井眼不会自行坍塌。为了计算出精确的参数，工程师们求助于岩石破坏准则进行充分的计算。

使用Mohr-Coulomb标准和Mogi-Coulomb标准来确定岩石故障

由于岩石破坏是往往导致井筒崩溃的无法控制的不稳定性因素之一。使用Mor-coulomb失败标准经常用于了解崩溃的风险。

莫尔-库仑准则

Mohr-Coulomb标准表示为：

σ₁= C.₀+ qσ_3.

Q =与σ相关的直线的斜率₁和σ_3.．

σ_3.是岩层的最小主要压力。

σ₁是岩层的最大主应力。

MoHR-Coulomb标准没有考虑到多轴应力状态，这占中间主要压力的占据。中间应力状态对岩石强度具有明显的影响。

要确定中间应力，工程师采用以下内容：

σ_米2=（σ.₁+σ._3.) / 2

由于Mohr-Coulomb准则没有考虑到中间应力的中间应力状态，有的转向Mogi-Coulomb破坏准则。

Mogi-Coulomb标准

这个方程考虑了中间应力以及线轴的交点，用T表示_10月线的倾斜度。

强度参数a和b均与三轴压缩和单轴压缩的黏聚力和摩擦角有关。

T_10月= a + bσ_米2

当忽略中间应力并仅利用Mohr-Coulomb标准极大地低估了整体岩石强度。相反，有些人认为Mogi-Coulomb标准极大地高估了整体岩石力量。

用什么设备用于测量井眼稳定性？

技术已经提出了进步，以允许那些创造水平井筒，特别是天然气和石油工业的人，以测量钻孔时的钻孔稳定性。

使用附着在底部孔组件上的实时方位角声测量允许工程师在钻孔时采取措施。作为钻井开始，声学设备将实时读数返回到运营商。这些读数免于化学源，以确保井眼稳定性分析是准确的。

当使用方位声波测量时，主应力方向可从三个不同的来源收集:井眼破裂、纵波图像和声波各向异性评价。工程师们将这些数据与由现有的偏移量地质力学数据构建的三维地质力学模型进行比较。

基于a的仔细计算的使用地质调查所结合新技术可以帮助工程师充分预测井筒稳定性。只有通过精确的计算，工程师才能计算出合适的泥浆混合物和套管位置，以确保井筒在较长一段时间内保持稳定。

项目经理必须考虑计划钻井时的所有可能的不稳定性因素。