青东区块井壁稳定问题探讨

摘 要：井壁稳定问题是钻井界全球性普遍问题，尽管技术科研人员对井壁稳定问题做了大量深入地研究，但井壁不稳定仍然是当今钻井工程普遍存在的问题。青东凹陷隶属于渤海湾盆地济阳坳陷，位于郯庐断裂带西部，其西北以垦东-青坨子凸起为界，东南为潍北凸起，面积约1100km2。胜利油田在海上开发济阳坳陷青东凹陷带，青东区块成为胜利石油管理局海上增储上产的主阵地。该区块在钻井过程中多次出现井壁失稳现象。文章通过化学力学耦合法提出解决青东区块井壁失稳问题，同时以青东32井井壁失稳为例，阐述现场失稳现象及解决办法，为今后施工相近类型井提供借鉴和参考。

关键词：井壁稳定；泥页岩失稳；化学力学耦合；密度；流变性

前言

在油气勘探开发中，钻井费用占了勘探开发费用的50%-80%，研究和应用先进适用的钻井技术是降低钻井成本的关键。钻井过程中井壁失稳易造成井壁垮塌、缩径、漏失、卡钻及储层污染等井下复杂情况和事故，严重制约了油气田勘探开发的发展。因此，正确认识和有效评价地下复杂的围岩环境，深人探索井壁稳定机理，建立预测理论和控制模型，有效控制钻井过程中的井壁失稳，是实现优质、安全、高效和低成本钻井的关键。由于新探区地质资料少，传统的地层压力、井壁稳定和地应力研究方法已满足不了钻井工程的需要。因此，需要针对具体区块的具体情况对井壁稳定技术进行相应的研究和攻关。

人们对井眼围岩失稳的研究基本上从力学和化学两方面着手，即从岩体力学、流固藕合的角度以及泥页岩水化机理与控制水化的各种方法的角度来研究井眼围岩失稳机理及其对策，这类研究基本上仍停留在试验观察和定性分析阶段。最初，力学和化学两方面的研究平行进行，几乎没有什么交叉或联系。20世纪70年代，人们开始用力学和化学相结合的方法对泥页岩井眼失稳机理进行研究，但由于问题的高度复杂性，1970年到1990年间，主要进行了泥页岩井眼失稳机理的力学和化学相结合的试验研究。进入20世纪90年代之后，泥页岩稳定性的力学和化学藕合研究开始进人定量化数学描述阶段。

研究表明，井壁失稳影响因素主要归结为以下几方面：原地应力的影响；地层强度的影响；钻井液的影响：钻井液的密度、钻井液的活度、钻井液滤液的侵入；温度的影响；钻井工艺的影响：钻井液液柱压力不能平衡地层压力、钻井液体系和流变性能与地层特性不相适应、钻具组合的影响，钻井液液面下降、压力激动。

1 力学化学耦合法数值计算泥页岩井壁应力思路

在进行泥页岩井壁力学化学耦合模型建立时，做以下假设：假设该泥页岩地层为横向各向同性，即在水平方向上性质相同，而在垂直方向上不同；假设该井处于平面应变状态，即垂直方向上的应变为零；假设泥页岩因吸水而产生的应变在水平方向和垂直方向不等，其相关系数可用各向异性比值表示，此值可经试验验证；假设泥页岩为线弹性材料。

通过耦合模型建立及水化应力相关计算，可以得出泥页岩地层吸水后井眼周围的应力分布规律：由于吸水后泥页岩软化，致使井壁附近周向应力下降，但距离井壁一定深度处（2～5cm），水化后造成切向应力增大，且该处所受应力最大。随时间推移，水化造成切向应力的最大值处不断向地层深处移动，但切向应力最大值变化不大，表现为井壁水化破坏区将不断扩大，直至井壁产生周期性坍塌。

计算出泥页岩水化后井眼周围的应力分布后，进而可以预测泥页岩的水化坍塌压力及坍塌周期预测。

1.1 地层坍塌压力的确定

剪切破坏如图1所示，剪切面的法向和？滓1的夹角等于？兹，法向正应力？滓n，切应力为？子。根据Coulomb-Mohr准则，岩石破坏时切应力面上的切应力必须克服岩石的固有剪切强度C值（称为内聚力）加上作用于剪切面上的摩擦阻力，即：

（1）

Coulomb-Mohr准则是目前岩石力学中最成熟的强度条件。根据应力的莫尔圆关系，正应力和剪应力可以由最大主应力？滓1和最小主应力？滓3表示、则式（2）也可以表示为：

由于是隐函数，在求取确保井壁岩石不发生坍塌破坏的最小泥浆密度？籽c时，需要迭代求解。

井壁岩石的剪切破坏是钻井液密度过低所致。通常，两个水平地应力的大小是不相等的，这必然造成井壁各向应力不均，井周角？兹不同，井壁应力大小也不一样，这必然造成在不同井周角上保持井壁岩石不发生坍塌所需要的泥浆密度（井内液柱压力）也不同，当然，在计算地层坍塌压力时，必须保证井周各方位井壁岩石都能维持稳定。

1.2 地层破裂压力的确定

地层的破裂是地层受拉应力作用的结果，对地层破裂压力的准确计算，必须从井壁岩石应力状态和岩石力学特性出发，使用岩石的拉伸断裂准则，即当井壁岩石所受有效拉伸应力达到岩石的抗拉强度时，岩石就发生破裂。对于拉伸破坏一般采用最大拉应力理论，即当应力满足式（5）时，井壁岩石拉伸断裂。

对于不同的井眼轨迹需要使用不同的钻井液密度以保证井壁有效应力？滓3不至于使岩石拉伸破坏。式（5）也是一个包含钻井密度和井眼产状在内的隐式方程，同样需要对具有一定井斜角和方位角的井眼进行全井周角的计算求解。

2 青东区块地质特点

青东区块新近系明化镇、馆陶组地层较薄，披覆产状，西侧靠近青坨子凸起的馆陶组直接覆盖在中生界及更老的地层之上。区内古近系地层埋藏浅，以沙河街地层为主，超覆于中生界地层之上，全区缺失东营组、沙一段地层，主要残留沙二段、沙三上至沙四上地层，局部残留孔店地层（见图2），以青东12为例，新生界一下地层的分层数据见表1，自馆陶组以下录井井段地层岩性组合特征如下：馆陶组：为厚层灰白色砂砾岩、砾状砂岩夹灰绿色、灰色、绿灰色泥岩、泥质粉砂岩及粉砂岩互层的岩性段，局部发育了灰质夹层，呈不等厚互层。沙二段：灰色粉砂岩与泥岩互层。沙三段：上部为深灰色泥岩，夹一中层厚度油泥岩，中部灰白色细砂岩与灰白色泥岩互层，下部厚层浅灰色泥岩。沙四段：以灰白色含砾岩为主，夹厚薄不一的泥岩，局部为浅灰色白云质泥岩。孔店组孔一段：岩性为浅灰色、紫红色泥岩、含膏泥岩夹两层灰白色泥膏岩。中生界：中性火山侵入岩。太古界：花岗片麻岩。endprint

构造特征如下：青东凹陷是发育于郯庐断裂带的具有强烈走滑特征的早期山间断陷盆地，隶属济阳坳陷，其西北以垦东-青坨子凸起为界，东南为潍北凸起，具有“三断一超，南北分割”的地质结构特征，凹陷南、北、东均以断层为界，西北以垦东-青坨子凸起斜坡超剥带，凹陷构造分割强烈，发育两条近东西走向呈狭长条带展布的低凸起，形成南北向上洼隆相间的构造格局。青东凹陷内部断层非常发育。平面组合表现为一系列与边界主断层近于直交、以北西西走向为主的断层成对出现，平行排列；剖面组合多呈典型的花式、负花式构造，反映了青东凹陷强烈的走滑构造特征。由于断层非常发育，造成青东凹陷构造分割非常强烈，各次级局部构造多呈北西西走向的狭长条带展布（见图3）。

3 青东32井施工情况及处理

二号平台在青东32井的施工中，下第三系地层成岩较为复杂和特殊，地层在实钻过程中井壁出现过多次失稳现象，在这口井施工中对该地区有了更多的认识和经验积累。

3.1 青东沙四段地层的不稳定因素和对策

3.1.1 地层以伊利石为主，地层层理发育，泥页岩往往处于强地应力作用下，应而裂隙发育，坍塌掉块大

3.1.2 钻井工艺的影响和对应措施

钻井过程中钻头破碎底部地层岩石的同时，就对井壁岩石也造成一定的损害，并打破了地层原始的地层平衡。在钻井施工中如何控制钻井参数和施工操作过程提前设计好。下面对钻井参数和施工操作进行可控和不可控分析应对措施进行探讨。

（1）钻具起下钻和旋转对井壁的碰击，导致井塌

钻具起下过程中的碰击虽然不可避免，但是可以合理控制起下速度，减轻对井壁的损害。钻进中钻具运动常规的6种形式，自转、公转、自转和公转结合（这是主要运动方式），纵向振动、扭转振动、横向摆动对井壁都能造成不同程度的损害。在追求高效钻进时一般不考虑钻具运动造成的损害，也不是完全不可以控制的，如可以通过对地层钻具结构及使用钻头了解的情况，合理控制转速和钻压钻井液性能来减轻对井壁的损害，这是在钻井过程不可避免的损害，是不能完全可控的损害。但是可以提高钻井液的内结构力的粘持性，固体封堵材料的缓冲作用，特别是钻井液的润滑性的减磨作用都能相应减轻机械损害。

（2）井内压力激动剧烈，易引起易塌地层剥落

井眼不畅通，钻井液结构力较强。起下钻速度过快和开泵过猛都能造成井内强烈的压力激动。这两种情况都是人为操做可以控制的。

（3）井内液柱压力大幅度降低，造成岩石受力失衡，易导致严重井塌

起钻没及时灌浆和井漏都能使井内液柱压力下降，可以导致井内液柱对井比的支撑力下降，岩石将失去应有的支撑力；井壁将严重失稳。对策是起钻时及时灌满钻井液，严格坐岗观察有无井漏情况，发现漏失及时处里。

（4）钻井液对地层的冲击大，易造成地层产生大量的剥蚀掉片

钻井液对井壁的冲刷力，是可以通过采用合理的钻井液泵排量和钻井液流型得到可控。

3.2 钻井液对地层的影响及对应措施

钻井液来控制地层坍塌主要是从三个方面考虑：物理、化学、封堵。井壁的不稳定的根本就是钻井过程中打破了地层的原始地应力的平衡状态；井壁稳定根本就是力学平衡的从新建立和维护。

3.2.1 钻井液密度要合适；应依据地层坍塌压力和破裂压力来确定

合适的钻井液密度是保持井眼有足够的支撑力，是井眼力学的力学基础，是首要确定的因素。要保持井眼稳定钻井液密度应保持在一定合理的范围之内，即安全钻井液密度窗口。影响这一合理钻井液密度的主要因素有：原地应力，地层空隙压力，地层强度参数，钻井液类型与理化性能，井斜角，方位角等。

影响确定钻井液密度主要因素很多，井壁稳定问题非常复杂，地层原地应力，井筒液柱压力，地层岩石力学特性，钻井液性能以及工程施工等多因素综合作用的结果。对深井还要考虑井温变化引起的附加变化应力。不确定的因素如原地应力、地层的坍塌压力、地层的破裂压力等。在现场施工中是很难确定符合地层及钻井工程要求的钻井液密度。

3.2.2 提高钻井液的抑制性；保持钻井液的具有较强的封堵性，阻止大量钻井液进入层理和裂隙

（1）提高钻井液的抑制性，减少钻井液中的劣质固相，用钻井液材料中特殊离子钾和氨离子；在泥岩中嵌入封闭泥岩的结构作用来提高地层稳性。钻井液PH值不易太高；钻井液中的OH-离子富集吸附在粘土上；OH-携带的大量水分子给泥岩造成水化膨胀及分散，加速地层的坍塌（一般PH在8-8.5就可以）。提高钻井液液相粘度，减少钻井液自由水的量，加入沥青和树脂封堵才料提高泥饼质量。还可以加入一定量的细颗粒的随钻堵漏材料；石墨粉；WFT弹性微球等进行物理封堵性。

（2）在钻井是可以预水化好粘土浆；可也随时补充钻井液的优质土相，保持一定钻井液悬切能力同时改善泥饼质量。因为大多化学处理剂都是和粘土发生作用；才能有效发挥处理剂的作用的。

（3）提高钻井液的成膜效应，保持钻井液的活度和地层活度相等，减少钻井滤液中的离子和泥页岩的离子交换。

a.在钻井液中具有成膜胶束原理的化学处理剂有：聚胺、TSG氨基聚糖等。

b.聚合多元醇的浊点效应也是可以形成膜效应，起到封堵裂缝。

c.液体润滑剂在地层表面吸附形成有油液膜可以阻挡水分子进入地层。

（4）钻井液粘度要高；避免较高反速对井壁的冲刷；同时可约束钻井液自由水进入地层.适当的高粘度比低粘度好。一般在沙河街组钻井液粘度60-80s，API失水小于等于2ml，高温高压滤失小于等于10ml。

4 青东32井实钻中的二次井眼不稳定的处理情况

4.1 井壁失稳情况

2011年12月25日17：00点钻至3342米沙四段，3342米时循环钻井液短起完后，22：00点循环钻井液期间震动筛返出大量掉块。（钻井液性能：粘度60s；密度1.37；失水3.2ml）随即判断井壁失稳。钻井液性能做了一定调整密度提高到1.40-1.41g/cm3，粘度提高80-86s，循环观察无掉块返出再次起下钻。下至3212米遇阻开始划眼，26日冲管坏起钻，28日换牙轮钻头下钻至05：00点3140米遇阻开始划眼。划眼期间钻井液加入了大量的海泡石土粉、超细碳酸钙、磺化沥青、胺基聚醇、磺化酚醛树脂。划眼钻井液性能：密度1.45-1.48g/cm3，粘度116-185s，失水1.4-2ml，静切力10-16/22-32mpa。划眼也经过了两个阶段：开使采用高粘大排量划眼，前期划眼较快后面越划眼困难，蹩泵和蹩钻越来越严重。后来采用顾首席专家提出的高粘低排量钻头小钻压研磨方法进行划眼，避免了蹩钻蹩泵的现象，取得了良好的效果。2012年1月17日划完坍塌井段。endprint

4.2 井下漏失情况

青东32井在小井眼钻井时先后发生大小5次井漏，这里就说一下2012年4月10日00：50的蹩压堵漏情况。4月10日00：50井深3833米时发生井漏，泵压从13.4mpa降至11.8mpa，漏失量15m3，漏速22.5m3/h。4月11日20：30光杆钻具下到位，将小排量将配制好22方的堵漏剂打入井内，4方能注满裸眼环空，实际注入5方，钻杆内预留17方。随即关井蹩堵漏浆蹩压至13mpa开使漏失，注堵漏浆期间泵压13MPa降至6MPa，漏失7.5方停泵蹩压，静止蹩压期间泵压从6MPa升至9MPa，4月12日06：10开井循环泵压提升至15MPa观察无漏失现象起钻换PDC钻头恢复钻进。45方原井浆基础上配堵漏浆，共加入2t海泡石土粉、1t单封、1t随钻堵漏剂、2t复合堵漏剂、1t直径4毫米的核桃壳。

5 对强地应力脆硬性破碎泥页岩地层出现的周期性坍塌的认识

在青东32井实钻过程中，的确出现了多次人们脆性泥页岩周期性坍塌现象。以沙四段出现较频繁，一般出现时间为3-4天为一周期。坍塌特点表现为坍塌掉块大；井段长；划眼困难；（蹩泵蹩钻严重，）易出现卡钻现象有可能卡死。通过分析后，有可能避免出现周期坍塌的可能性。

青东地区青东凹陷位于济阳坳陷东部，郯庐断裂带以西，是一个新生代箕状断陷盆地，西北以垦东-青坨子凸起为界，东南紧邻潍北凸起，西南与东营凹陷青南洼陷相通。青东凹陷是发育于郯庐断裂带西侧的具有强烈走滑特征。青东内部断层发育，地层倾角大。在实钻青东32井直井中出现井斜难控制（青东32井最大井斜15度），钻井液密度比埕岛地区同地层同深度时支撑井壁密度要高，可以看出青东地区是强地应力地区。沙四段较厚的层理发育的泥页岩受挤压易出现破碎地层。沙四段下过大段红泥后空隙大的沙岩段易出现井漏和坍塌。这些都是该地区井眼失稳的地质因素。

钻井过程和起下钻作业中钻具不段对井壁撞击，使地层自身强度不断下降，当到达一定时间地层破碎。

水化作用改变了改变了保持泥页岩井壁稳定所需的井内静液柱压力，在没有水化时坍塌压力坍塌压力系数为1.20g/cm3，在水化初期，坍塌压力系数反而降低，在50h左右最小，为1.15g/cm3，而后，随着时间增加，坍塌压力系数急剧增加，经过大约30h，坍塌压力系数增至1.40g/cm3，随后坍塌压力渐趋稳定。

在密度值为1.3g/cm3时，坍塌周期为5天，在密度值为1.45g/cm3时，则坍塌周期可达100d。

泥页岩水化后，井壁失稳不是出现在井壁上，而是出现在距井壁1～3cm处，随水化时间的增加，坍塌距离开始增大，然后减小，直至最小，随后又随水化时间的增加而加大，至一定时间后趋于稳定。

参考文献

[1]程远方，徐同台.安全泥浆密度窗口的确立及应用[J].石油钻探技术，1996，27（3）：16-18.

[2]程远方，王京印.多场耦合作用下泥页岩地层强度分析[J].2006， 25（9）：1912-1916.

[3]王京印，程远方.多场耦合作用下泥页岩地层钻井液安全密度窗口预测[J].钻井液与完井液，2007，24（6）：1-3.

[4]王京印，程远方.多因素耦合钻井液密度窗口随钻监测技术研究与应用[J].石油钻探技术，2007，35（6）：66-68.

[5]汪海阁，刘岩生，杨立平.高温高压井中温度和压力对钻井液密度的影响[J].钻采工艺，2000，23（1）：56-60.

[6]蔚宝华，王炳印，曲从锋，等.高温高压储层安全钻井液密度窗口确定技术[J].石油钻采工艺，2005，27（3）：31-37.

作者简介：孟祥波（1977-），男，山东商河人，工程师，1999年毕业于大庆石油学院，一直从事海洋钻井工艺技术研究与管理工作。endprint

4.2 井下漏失情况

青东32井在小井眼钻井时先后发生大小5次井漏，这里就说一下2012年4月10日00：50的蹩压堵漏情况。4月10日00：50井深3833米时发生井漏，泵压从13.4mpa降至11.8mpa，漏失量15m3，漏速22.5m3/h。4月11日20：30光杆钻具下到位，将小排量将配制好22方的堵漏剂打入井内，4方能注满裸眼环空，实际注入5方，钻杆内预留17方。随即关井蹩堵漏浆蹩压至13mpa开使漏失，注堵漏浆期间泵压13MPa降至6MPa，漏失7.5方停泵蹩压，静止蹩压期间泵压从6MPa升至9MPa，4月12日06：10开井循环泵压提升至15MPa观察无漏失现象起钻换PDC钻头恢复钻进。45方原井浆基础上配堵漏浆，共加入2t海泡石土粉、1t单封、1t随钻堵漏剂、2t复合堵漏剂、1t直径4毫米的核桃壳。

5 对强地应力脆硬性破碎泥页岩地层出现的周期性坍塌的认识

在青东32井实钻过程中，的确出现了多次人们脆性泥页岩周期性坍塌现象。以沙四段出现较频繁，一般出现时间为3-4天为一周期。坍塌特点表现为坍塌掉块大；井段长；划眼困难；（蹩泵蹩钻严重，）易出现卡钻现象有可能卡死。通过分析后，有可能避免出现周期坍塌的可能性。

青东地区青东凹陷位于济阳坳陷东部，郯庐断裂带以西，是一个新生代箕状断陷盆地，西北以垦东-青坨子凸起为界，东南紧邻潍北凸起，西南与东营凹陷青南洼陷相通。青东凹陷是发育于郯庐断裂带西侧的具有强烈走滑特征。青东内部断层发育，地层倾角大。在实钻青东32井直井中出现井斜难控制（青东32井最大井斜15度），钻井液密度比埕岛地区同地层同深度时支撑井壁密度要高，可以看出青东地区是强地应力地区。沙四段较厚的层理发育的泥页岩受挤压易出现破碎地层。沙四段下过大段红泥后空隙大的沙岩段易出现井漏和坍塌。这些都是该地区井眼失稳的地质因素。

钻井过程和起下钻作业中钻具不段对井壁撞击，使地层自身强度不断下降，当到达一定时间地层破碎。

水化作用改变了改变了保持泥页岩井壁稳定所需的井内静液柱压力，在没有水化时坍塌压力坍塌压力系数为1.20g/cm3，在水化初期，坍塌压力系数反而降低，在50h左右最小，为1.15g/cm3，而后，随着时间增加，坍塌压力系数急剧增加，经过大约30h，坍塌压力系数增至1.40g/cm3，随后坍塌压力渐趋稳定。

在密度值为1.3g/cm3时，坍塌周期为5天，在密度值为1.45g/cm3时，则坍塌周期可达100d。

泥页岩水化后，井壁失稳不是出现在井壁上，而是出现在距井壁1～3cm处，随水化时间的增加，坍塌距离开始增大，然后减小，直至最小，随后又随水化时间的增加而加大，至一定时间后趋于稳定。

参考文献

[1]程远方，徐同台.安全泥浆密度窗口的确立及应用[J].石油钻探技术，1996，27（3）：16-18.

[2]程远方，王京印.多场耦合作用下泥页岩地层强度分析[J].2006， 25（9）：1912-1916.

[3]王京印，程远方.多场耦合作用下泥页岩地层钻井液安全密度窗口预测[J].钻井液与完井液，2007，24（6）：1-3.

[4]王京印，程远方.多因素耦合钻井液密度窗口随钻监测技术研究与应用[J].石油钻探技术，2007，35（6）：66-68.

[5]汪海阁，刘岩生，杨立平.高温高压井中温度和压力对钻井液密度的影响[J].钻采工艺，2000，23（1）：56-60.

[6]蔚宝华，王炳印，曲从锋，等.高温高压储层安全钻井液密度窗口确定技术[J].石油钻采工艺，2005，27（3）：31-37.

作者简介：孟祥波（1977-），男，山东商河人，工程师，1999年毕业于大庆石油学院，一直从事海洋钻井工艺技术研究与管理工作。endprint

4.2 井下漏失情况

青东32井在小井眼钻井时先后发生大小5次井漏，这里就说一下2012年4月10日00：50的蹩压堵漏情况。4月10日00：50井深3833米时发生井漏，泵压从13.4mpa降至11.8mpa，漏失量15m3，漏速22.5m3/h。4月11日20：30光杆钻具下到位，将小排量将配制好22方的堵漏剂打入井内，4方能注满裸眼环空，实际注入5方，钻杆内预留17方。随即关井蹩堵漏浆蹩压至13mpa开使漏失，注堵漏浆期间泵压13MPa降至6MPa，漏失7.5方停泵蹩压，静止蹩压期间泵压从6MPa升至9MPa，4月12日06：10开井循环泵压提升至15MPa观察无漏失现象起钻换PDC钻头恢复钻进。45方原井浆基础上配堵漏浆，共加入2t海泡石土粉、1t单封、1t随钻堵漏剂、2t复合堵漏剂、1t直径4毫米的核桃壳。

5 对强地应力脆硬性破碎泥页岩地层出现的周期性坍塌的认识

在青东32井实钻过程中，的确出现了多次人们脆性泥页岩周期性坍塌现象。以沙四段出现较频繁，一般出现时间为3-4天为一周期。坍塌特点表现为坍塌掉块大；井段长；划眼困难；（蹩泵蹩钻严重，）易出现卡钻现象有可能卡死。通过分析后，有可能避免出现周期坍塌的可能性。

青东地区青东凹陷位于济阳坳陷东部，郯庐断裂带以西，是一个新生代箕状断陷盆地，西北以垦东-青坨子凸起为界，东南紧邻潍北凸起，西南与东营凹陷青南洼陷相通。青东凹陷是发育于郯庐断裂带西侧的具有强烈走滑特征。青东内部断层发育，地层倾角大。在实钻青东32井直井中出现井斜难控制（青东32井最大井斜15度），钻井液密度比埕岛地区同地层同深度时支撑井壁密度要高，可以看出青东地区是强地应力地区。沙四段较厚的层理发育的泥页岩受挤压易出现破碎地层。沙四段下过大段红泥后空隙大的沙岩段易出现井漏和坍塌。这些都是该地区井眼失稳的地质因素。

钻井过程和起下钻作业中钻具不段对井壁撞击，使地层自身强度不断下降，当到达一定时间地层破碎。

水化作用改变了改变了保持泥页岩井壁稳定所需的井内静液柱压力，在没有水化时坍塌压力坍塌压力系数为1.20g/cm3，在水化初期，坍塌压力系数反而降低，在50h左右最小，为1.15g/cm3，而后，随着时间增加，坍塌压力系数急剧增加，经过大约30h，坍塌压力系数增至1.40g/cm3，随后坍塌压力渐趋稳定。

在密度值为1.3g/cm3时，坍塌周期为5天，在密度值为1.45g/cm3时，则坍塌周期可达100d。

泥页岩水化后，井壁失稳不是出现在井壁上，而是出现在距井壁1～3cm处，随水化时间的增加，坍塌距离开始增大，然后减小，直至最小，随后又随水化时间的增加而加大，至一定时间后趋于稳定。

参考文献

[1]程远方，徐同台.安全泥浆密度窗口的确立及应用[J].石油钻探技术，1996，27（3）：16-18.

[2]程远方，王京印.多场耦合作用下泥页岩地层强度分析[J].2006， 25（9）：1912-1916.

[3]王京印，程远方.多场耦合作用下泥页岩地层钻井液安全密度窗口预测[J].钻井液与完井液，2007，24（6）：1-3.

[4]王京印，程远方.多因素耦合钻井液密度窗口随钻监测技术研究与应用[J].石油钻探技术，2007，35（6）：66-68.

[5]汪海阁，刘岩生，杨立平.高温高压井中温度和压力对钻井液密度的影响[J].钻采工艺，2000，23（1）：56-60.

[6]蔚宝华，王炳印，曲从锋，等.高温高压储层安全钻井液密度窗口确定技术[J].石油钻采工艺，2005，27（3）：31-37.

作者简介：孟祥波（1977-），男，山东商河人，工程师，1999年毕业于大庆石油学院，一直从事海洋钻井工艺技术研究与管理工作。endprint