深水钻井钻遇水合物地层井壁稳定性研究

深水浅部地层钻井过程中易钻遇天然气水合物,由于其易分解的特性,使得水合物层在钻井过程中极易出现井壁失稳。本文通过Abaqus有限元软件,建立了考虑水合物分解的多场耦合井壁稳定模型,分析了钻井时间、钻井液温度、海水深度对井壁稳定的影响。结果表明:钻井工程的扰动会导致水合物的分解,造成地层强度降低,增加井周的塑性屈服区域,引发井壁失稳;随着井眼钻开时间的增加,这种不稳定性会进一步增大;井壁的不稳定程度随钻井液温度增加非线性增加。井底压差一定时,海水深度越小,井眼周围地层的井壁不稳定性越大。因此,在实际的深水钻井过程中,选择水深更大方位进行钻探更利于维持水合物层井壁的稳定。