徐深气田气体钻井破岩机理的初步探讨

摘要

气体钻井技术由于其机械钻速快等特有的优点,显示出独特的优越性和巨大的生命力,但是由于气体钻井与钻井液钻井在井底对岩石压持的巨大差异,导致破岩机理有较大差别,在气体钻井中不再适用原有破碎理论。本文通过分析两种钻井方式的差异以及借鉴前人研究成果,对气体钻井破岩机理进行了初步探讨,提出了一种新的破岩机理--内能释放破碎机理,打破传统破岩是由外力作用导致岩石从表面向内部破碎的理论,认为气体钻井破岩机理依靠于岩石脱离巨大压持作用而将积聚的巨大的上覆岩石压力产生的内能进行释放的从内向外的破碎理论。把气体钻井破岩机理按岩石破碎顺序分为原始岩石内能积聚、径向岩石受力变化产生的内能膨胀、径向岩石膨胀微裂纹产生、钻头敲击裂纹扩展及延伸阶段、牙齿吃入岩石裂纹脆性炸裂、牙齿旋转镶入破碎坑剪切破碎等几个过程。利用前人实验数据验证了该机理的准确性,同时用该机理说明了气体钻井井斜产生的原因,并给出了预防气体钻井井斜的对策。