川南龙马溪组深层页岩井壁失稳原因分析及对策

摘要

川南龙马溪组深层页岩储层在钻井过程中井壁失稳严重,井下遇阻现象频发,增加了施工成本与后期作业难度。为此,开展井下岩心水理化及力学性能实验研究,结合实验结果综合分析龙马溪组地层动、静态井壁失稳原因,并制订井壁稳定技术对策。结果表明:川南地区龙马溪组地层页岩脆性矿物含量高,岩性整体致密,力学强度高;垮塌井段内小层交替变化频繁,小层交界面处岩石层理缝较为发育,导致岩石孔渗参数和力学性能参数各向异性明显,尤其是斜井段井壁稳定性受层理缝力学弱面效应影响较大;钻井过程中井底压差加剧了钻井液沿层理缝的渗流行为,形成的压力穿透效应导致有效应力增大,降低了钻井液对井壁的有效支撑作用,进一步诱发井壁发生垮塌;对于层理缝发育的地层,需进一步加强钻井液的封堵性能,优化井眼轨迹,加强井底岩屑的冲洗携带。研究成果对深层页岩安全钻井具有一定指导意义。