第１２卷 第１１期 ２０１６年１１月 中国安全生产科学技术 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏ１．１２ Ｎｏ．１１ ＮＯＶ．２０１６ 文章编号：１６７３—１９３Ｘ（２０１６）一１１—００８８—０５ 页岩层理对井壁稳定性影响分析 刘向君，曾 韦，梁利喜，熊 健 （西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都６１０５００） 摘 要：为了分析页岩的层理和水化损伤对钻井过程中井壁稳定性的影响，开展室内岩石三轴力学试验测试页岩原始 状态和钻井液作用不同时间的力学特性；然后基于孔隙弹性理论和岩石弱面强度理论，综合考虑层理产状和水化损伤 对页岩强度的影响，建立页岩地层井壁稳定性分析模型。结果表明：层理产状和水化损伤对井壁稳定性有显著的影 响，都会导致坍塌压力升高，加剧井壁的不稳定性。综合考虑页岩的层理和水化损伤两个因素分析地层井壁稳定性， 对优化不同时段钻井液性能，调整钻井液密度，保证钻井安全有重要意义。 关键词：岩石力学；井壁稳定；龙马溪页岩；坍塌压力；水化损伤 中图分类号：Ｘ９３７ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．１１７３ｌ／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３ １９３Ｘ．２０１６．１１．０１５ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｓｈａｌｅ ｂｅｄｄｉｎｇ ｏｎ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ＬＩＵ Ｘｉａｎｇｊｕｎ，ＺＥＮＧ Ｗｅｉ，ＬＩＡＮＧ Ｌｉｘｉ，ＸＩＯＮＧ Ｊｉａｎ （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｓｉｃｈｕａｎ ６ １ ０５００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｂｅｄｄｉｎｇ ａｎｄ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｄａｍａｇｅ ｏｆ ｓｈａｌｅ ｏｎ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｔｈｅ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｔｒｉａｘｉａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｔｅｓｔｓ ｏｆ ｒｏｃｋ ｗｅｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｔｅｓｔ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｈａｌｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｃｈａｒａｃ— ｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｆ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｌｕｉｄ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｏｒｏｅｌａｓｔｉｃ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｏｃｋ ｗｅａｋ ｐｌａｎｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｔｈｅｏｒｙ， ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｏｄｅｌ ｏｎ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｓｈａｌｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｂｅｄｄｉｎｇ ａｔｔｉｔｕｄｅ ａｎｄ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｄａｍａｇｅ ｏｎ ｓｈａｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｄｄｉｎｇ ａｔｔｉｔｕｄｅ ａｎｄ ｈｙｄｒａ— ｔｉｏｎ ｄａｍａｇｅ ｈａｖｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄ ｂｏｔｈ ｏｆ ｔｈｅｍ ｗｉｌｌ ｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｃｏｌｌａｐｓｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｅｘａｃｅｒｂａｔｅ ｔｈｅ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｗｉｔｈ ｃ０ｍｐｒｅｈｅｎｓｉＶｅｌｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｂｅｄｄｉｎｇ ａｔｔｉｔｕｄｅ ａｎｄ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｄａｍａｇｅ ｈａｓ ｇｒｅａｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｌｕｉｄ ｉｎ ｄｉｆ－ ｆｅｒｅｎｔ ｔｉｍｅ ｐｅｒｉｏｄ，ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｌｕｉｄ ａｎｄ ｅｎｓｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｏｃｋ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ；ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；Ｌｏｎｇｍａｘｉ ｓｈａｌｅ；ｃｏｌｌａｐｓｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｄａｍａｇｅ ０ 引言 页岩气作为一种相对清洁的非常规油气资源，已成 为不可忽视的重要能源。然而页岩地层井壁失稳严重 化膨胀等因素建立力学一化学耦合模型研究井壁稳定 性 ，而关于页岩强度非均质性和水化损伤特性对井 壁稳定性影响的研究较少。因此，本文以龙马溪页岩为 研究对象，测试其原始力学强度以及钻井液作用不同时 间的力学强度，综合考虑层理和页岩水化损伤两个因 素，建立井壁稳定模型，分析页岩地层井壁稳定性，为优 制约了页岩气的安全高效开发 。 ，页岩地层井壁失稳 主要是层理弱面和水化损伤导致的结果：页岩层理发 育，并且其强度低于基质强度属于强度弱面；地层钻开 后，钻井液侵入页岩，降低了页岩层理和基质的强 度 。目前主要基于半透膜等效孔隙压力理论和水 化页岩地层钻井密度提供理论依据。 １ 页岩力学特性测试 龙马溪组页岩主要由石英、黏土和方解石等构成， 收稿日期：２０１６—０７—１７ 岩脆性较大，具有一定的水化能力。根据国标ＧＢ／Ｔ 作者简介：刘向君，博士，教授。 基金项目：国家自然科学基金联合项目（Ｕ１２６２２０９）；国家自然 科学基金项目（５１２７４１７２）；国家自然科学基金重点项 目（５１１３４００４） ５０２６６－－２０１３测试单轴和３５ ＭＰａ围压条件下原岩和钻 井液浸泡１２，２４，４８，７２，１２０ ｈ基质的力学特性，测试结 果如表１所示。 第１１期 中国安全生产科学技术 ‘８９‘ Ｃ—ＬＦ一９ ７２ ０ ３５ ５８４ ０．２８ ７７．５０ Ｃ—ＬＦ一１０ ３５ ２７ ２３８ ０．２４ １６６．５０ 根据实验数据，页岩基质黏聚力、内摩擦角与浸泡 时问的关系式如下： ｃ ＝３５．９９７ｅ一。。。 ０＝３３．４７８ｅ （１） （２） 式中：ｃ。为页岩基质黏聚力，ＭＰａ； 。为页岩基质内 摩擦角，（。）；ｔ为浸泡时间，ｈ。 根据实验室测得的层理强度和黄荣樽 “ 的研 究，页岩层理黏聚力和内摩擦角与浸泡时间ｔ的关系式 如下： 理 ｃ ＝１４．４５ｅ ＝’ （３） （４） ２０．３７ｅ 式中：ｃ 为页岩层理黏聚力，ＭＰａ； 为页岩层理内 摩擦角，（。）。 图１ 页岩地层斜井井壁应力坐标转化关系 ２ 页岩井壁稳定模型建立 为了建立井壁应力计算模型，建立页岩地层斜井井 壁应力坐标转化关系坐标系，如图１所示，其中坐标系 Ｆｉｇ．１ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｆ ｓｔｒｅｓｓｅｓ ａｒｏｕｎｄ ａ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｉｎ ｓｈａｌｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ 井壁应力分量，ＭＰａ；Ｐｉ为钻井液液柱压力，ＭＰａ； 为有 效应力系数；Ｐ 为地层孔隙压力，ＭＰａ；０为井周角， （。）； 为泊松比系数；Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｊ见文献 ［１２］。 （１，２，３）是大地直角坐标系。以井眼轴线和垂直于井眼 轴线的截面方向建立井眼直角坐标系（ ，ｙ， ）和圆柱坐 标系（ｒ，０，ｚ）。 对于任意轨迹井眼，圆柱坐标系下井壁上的应力可 以表示为 ： ｔＪａｅｇｅｒ等¨ “ 对层状岩石进行了研究，认为层理性 地层的剪切破坏形式有两种：沿层理面的剪切破坏和岩 石基质的剪切破坏，其表达式为： ＝Ｐｌ一‘Ｐ 一Ｐ。～ ｅ＝Ａ ｈ＋曰 Ｈ＋Ｃ ＝Ｐ。 基质破坏模式： （５） …ｔ ， ㈤ ） Ｄｏ－ｈ＋Ｅｏ＂ ＋Ｆｏｒ 一 Ｐ。 ｅ ＝Ｇｏ－ｈ＋日 Ｈ＋．， ＝０ 弱面破坏模式： ， 。和 为井眼坐标系下 盯 ｌ 式中： ， 。，ｏｒ ， ：盯，＋ ＋ ！：± ： ｆ７、 ） ・９０・ 中国安全生产科学技术 第１２卷 式巾：盯．和ｒ， 为最大丰应力和最小主应力，ＭＰａ； ｃ。， 分别为 质和层理的黏聚力，ＭＰａ； 。， 分别为 基质和层理的内摩擦角，（。）；卢… 分别为破坏面与主 应力火角、层删 ｊ主应力而央角，（。）。 要求解Ｍｏｌｉｒ—Ｃｏｕｌｏｍｂ破坏准则，需确定层理产 状，其ｌＩＪ 用层娜倾角和走向表示为” ： ＝ ｓｉｎｔｏｓｉｎｔｏ— ｓｉｎ ｃ０ｓ ＋ ｃ０ｓ （８） ３．１ 层理对井壁稳定性影晌分析 图２所示为不同井眼井斜角和方位 条件下，层理 走向和层理倾角对井 稳定性影响情况 云图中浅色 向深色变化表示坍塌压力密度增加，钻井液密度（即坍 塌压力）越低表示井 稳定性越好。山Ｉ鬈】２可知，坍塌 压力与层理倾角、走ｒｕｊ有着街切哭系。“ｊ”眼轨迹（即 井斜角和方位角）确定时，不¨层理倾角干¨走向条件下 式ＩｆＪ：，；为 理面的方向矢量；ＯＪ为层理面走向， （。）； 为层 倾角，（。）； ， 和 为单位向量。 的钻井液密度变化幅度在０．２３～Ｏ．７１ ｇ／（㈨ ；钻井液密 度以某一层理走向 埘称分 ，斤且对称线埘应的层理 走向角度与井眼方化角一致， 该走向条什下，当层理 倾角在２０～７０。时，钻＂液密度较低，，｛： 稳定性午ｕ刈。较 好；而当走向在ｌ８０～３６０。时，外壁稳定性骼体较差，需 ３ 井壁稳定性影响分析 以某：ｒ：【）（ｘ 井为实例ｌ井，垂深为３ ｌ２０ ｍ，水平最 要较高密度的钻井液才能保 井壁的稳定 整体分析 得，当井眼方位与层理走向…敛时，井 稳定性好于其 他走向 大地心力为ｌ０６．６ ＭＰａ，水平最小地应力为６２．３ ＭＰａ； 垂向地应 为７Ｉ．２ ＭＰａ，孔隙压力为３４．５８ ＭＰａ。 ￡ ６ｏ 蕤 牧 ３０ ６０ 方位角，（。） 图２ 页岩层理对钻井液密度的影响 Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｗｅａｋ ｐｌａｎｅｓ ｏｎ ｍｕｄ ｗｅｉｇｈｔ ３．２ 页岩强度弱化对井壁稳定性影晌分析 Ｉ挈ｌ ３所爪为 同层理产状条件下，水化损伤导致的 页岩啦度弱化对蚌壁稳定性的影响情况。地层被钻开， 层理产状地层，随着钻井时问的增加，浅色逐渐向深色 渐变，深色区域逐渐增加。钻井时间为９６ ｈ时，不同层 理产状情况下，相对于钻井时间２４ ｈ条件时坍塌压力 增幅在０．３２～０．５６ ｇ／ｃｍ 。这表示井壁稳定性逐渐降 铺ｆｔ：液渗流进人地层，损伤页岩结构造成了其强度的降 低，包括基质币¨ 理而的强度。从图３可知，对于相同 低，需要更高密度钻井液才能保持井 稳定． ．・９ｌ・ ９Ｏ ６Ｏ ￡３０ ６ ３ ３ ６ ９ ６ ３ ３ ６ ９ 琶０ ３０ ６Ｏ ９０ ９Ｏ ６０ ３０ ｛ 疆 娶 啮 量０ ３Ｏ 一 ¨ ４ ６ ８ Ｏ ２ ４ ６７ ＂ 钾 ４ ６ ８ Ｏ ２ ４ ６７ ＂ ・８０ ６Ｏ ９０ Ｉ８ｆ】 止¨ ） 』， 用走向 ） 图３ 水化损伤对钻井液密度的影响 Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｌｕｉｄ ｏｎ ｍ ｕｄ ｗｅｉｇｈｔ ２．０ ４ 实例分析 １ ７ 。 一一／ 以 叽 水、 Ｉ 为例， ”『Ｊ 位层删倾角和 止 分圳 ｌ０。 １４６。．ｊ 余¨ 算参数 第３节算例，采 川均顷ｆＩ！， 、弱… Ｊ 、均质损伤卡；ｌ型和甥而损伤模 汁钟：坍 Ｊ随川川 化父系、ｊ 【｝１，均质模型既 考 基１．４ ＿１ １ ／／ ． ＋十、 ’ 髓 楚 黛虑 ｆ¨ 小影Ｉ 水化ｆ１：川Ｊ，弱 模， ● 一 ～● 考虑 删而不 ＿ 一 虑 理只号虑水化作 模 计算 ０．８ ／． ． 均质模型 ． ＋刿 倾型 ｇ帅ｍ Ｊ幔 １０（１ ． Ｏ．５ ．虑水化作川．均埙 ｆ’ｊ 均质损伤模’ ＋４０ ６０ Ｊ｝ｊ，ｇ ｌ＾ 扎ｉｆ，ｊｆ炎Ｊ Ｉ・ ＩＩ，ｆ Ｉ Ｊ ｊＩ｝ｌ和Ｊ水化竹：ＪＨ． ．０．２ ０ ２０ ８Ｏ ｌ２（） 汁钟：纳 川 ４所，Ｊ 从 ４ ｊ『 ， …埘 钻”埘贝 时Ｉ＇Ｎ］／ｈ ，Ｊ仃 较人 件 均质干¨剥叫模型未考虑 影响，』 以 个 』ｆ 过 『ｌｌ坍塌 力不 度的影响，随着钻 图４ 不同模型下坍塌压力随时间变化规律 Ｆｉｇ．４ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｃｏｌｌａｐｓｅ ｍｕｄ ｗｅｉｇｈ！ｗｉｔｈ ｔｉｎｌｃ ；损伤 Ｊ 号虑ｒ钻Ｊｆ 液埘 Ｊ 、 『Ｊ的增『Ｊｌ】，埘 ｎｉ力小断外『＿， 前期丌高速度较 怏，Ｊｔ ｊ９】较恺 钻＂ ， 仃幔度明 降低，这导 ５ 结论 １）龙 溪页岩黏土矿物分析 【ＩＪＪ，陔地Ｊ ： 敛埘 此 稳定、 ，Ｊ外Ｉ＿ ＂过 较大，此［ＪｌＪ外 链不稳定情况加剧。 ｔ， 遁 训 钻Ｊ｛ 密度以保证井壁 存 水化嘭胀的黏土，这为贝 ｊ铺＂液十ｌ 作川Ｊ』１｛： ＩＪ、Ｊ 验世－步 导致页岩强度降低提供＿，丛础条什， 证｝１月ｒ钻蚌液浸泡会导致贝岩 刈‘坍塌 力的影响， 受浸泡时问影响，浸泡时 越Ｋ， 越大。 降低， … 低 降低 也 刈』 钻外观场， 小考虑 ＪＪｌ５么ｌＩ＿ 能 敛钻”液衔 偏低，从ｍ 钻 初期就会出 脱外ｌ 埘 的情 ； ：／ｆ 考虑钻蚪液刈页岩强度的影 响，所他川的钻＂液 钻”卡ＪＪ期能够保 井壁稳定，然 随 铺ＪＩ 的进ｉ ，也¨ｊ能会 敛蚪 失稳。 ２）基于岩石弱哂强度胖论址、 ．的贝 地』 ”＾ 定分析模 ，考虑ｒ钻井液对页 度的影响情况 、 １ 层理倾角在２０～７０。时，坍塌 较低 ・９２・ 中国安全生产科学技术 第１２卷 ３）使用不同的模型计算坍塌压力，结果表明，常规 模型得出的坍塌压力与实际情况偏差较大，这可能导致 选用较低密度的钻井液，以致在钻井一段时间后出现井 壁失稳的情况。本文建立的弱面损伤模型，综合考虑了 页岩强度的非均质性和钻井液对页岩强度的影响，得出 的钻井液密度能更好地预测坍塌压力，有助于保证井壁 稳定。 参考文献 ［１］ 孟英峰，罗成波，李皋，等．气体钻井突发性井壁失稳动力演化 机理及试验研究［Ｊ］．中国安全生产科学技术，２０１５，１１（５）：６４— ６９． ＭＥＮＧ Ｙｉｎｇｆｅｎｇ，ＬＵＯ Ｃｈｅｎｇｂｏ，ＬＩ Ｇａｏ，ｅｔ ａ１．Ｄｙｎａｍｉｃａｌ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｓｕｄｄｅｎ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｇａｓ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ— ｇＹ，２０１５，１１（５）：６４－６９． ［２］ 刘敬平，孙金声．钻井液活度对川滇页岩气地层水化膨胀与分 散的影响［Ｊ］．钻井液与完井液，２０１６，３３（２）：３１－３５． ＬＩＵ Ｊｉｎｇｐｉｎｇ，ＳＵＮ Ｊｉｎｓｈｅｎｇ．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｆｌｕｉｄ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｎ ｈｙ－ ｄｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｒｏｃｋｓ ｉｎ ｓｈａｌｅ ｇａｓ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｉｎ Ｃｈｕａｎ－Ｄｉａｎ ａｒｅａ［Ｊ］．Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｆｌｕｉｄ＆Ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ，２０１６，３３ （２）：３１—３５． ［３］ 赵一姝，白建平，刘菊梅，等．基于层次分析法的非常规气藏钻 井安全综合分析评价［Ｊ］．中国安全生产科学技术，２０１３，９ （７）：１３９—１４３． ＺＨＡＯ Ｙｉｓｈｕ，ＢＡＩ Ｊｉａｎｐｉｎｇ，ＬＩＵ Ｊｕｍｅｉ，ｅｔ ａ１．Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｓａｆｅｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｎ ｕｎｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ－ｇａｓ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡＨＰ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２０１３，９（７）：１３９—１４３． ［４］ＬＩＵ Ｚｈｉｙｕａｎ，ＣＨＥＮ Ｍｉａｎ，ＪＩＮ Ｙａｎ，ｅｔ ａ１．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｃｏｌｌａｐｓｅ ｖｏｌｕｍｅ ｉｎ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｏｐｅｎｈｏｌｅ ｉｎ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｗｅａｋ ｐｌａｎｅｓ［Ｊ］．Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ２０１４，４１（１）：１１３—１１９． ［５］ＬＥＥ Ｈ，ＣＨＡＮＧ Ｃｈａｎｄｏｎｇ，ＯＮＧ Ｓ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｗａｌｌ ｆａｉｌｕｒｅｓ ｗｈｅｎ ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ ｉｎ ｓｉｔｕ ｓｔｒｅｓｓｅｓ：Ａ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ ｉｎ ｔｈｅ Ｎａｎｋａｉ ａｅｃｒｅｔｉｏｎａｒｙ ｗｅｄｇｅ［Ｊ］．Ｍａｒｉｎｅ ａｎｄ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇｅｏｌｏ— ｇＹ，２０１３，４８：４１１－４２２． ［６］ ＭＡ Ｔｉａｎｓｈｏｕ，Ｃｈｅｎ Ｐｉｎｇ．Ａ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｏｄｅｌ ｗｉｔｈ ｃｈｅｍｉｃａ１．ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｆｏｒ ｓｈａｌｅ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。２０１５，２６：７２－９８． ［７］ ＲＡＨＭＡＮ Ｍ Ｋ，ＮＡＳＥＢＹ Ｄ，ＲＡＨＭＡＮ Ｓ Ｓ，Ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｃｏｌｌａｐｓｅ ａ— ｎａｌｙｓｉｓ ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ ｔｉｍｅ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｐｏｒｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｕｅ ｔｏ ｍｕｄ ｐｅｎｅ— ｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｈａｌｅｓ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅ“ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２０００，２８（２８）：１３・３１． ［８］ 梁利喜，丁乙，刘向君，等．硬脆性泥页岩井壁稳定渗流一力化耦 合研究［Ｊ］．特种油气藏，２０１６，２３（２）：１４０—１４３． ＬＩＡＮＧ Ｌｉｘｉ，ＤＩＮＧ Ｙｉ，ＬＩＵ Ｘｉａｎｇｊｕｎ，ｅｔ ａ１．Ｓｅｅｐａｇｅ—Ｍｅｃｈａｎｏ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｏｆ Ｗｅｌｌｂｏｒｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ Ｈａｒｄ・Ｂｒｉｔｔｌｅ Ｓｈａｌｅ［Ｊ］ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｏｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ，２０１６，２３（２）：１４０—１４３． ［９］ ＤＯＫＨＡＮＩ Ｖ．ＹＵ Ｍｅｎｇ－ｊｉａｏ，ＢＬＯＹＳ Ｂ．Ａ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｍｏｄｅｌ ｏｆｒ ｓｈａｌｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ：Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ ｆｏｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ ａｎｄ ｆｌｕｉｄ ｉｎ— ｄｕｃｅｄ ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ— ｉｎｇ，２０１６，３２：１７４－１８４． ［１０］ ＬＩＵ Ｘｉａｎｇ—ｊｕｎ，ＺＥＮＧ Ｗｅｉ，ＬＩＡＮＧ Ｌｉ—ｘｉ，ｅｔ ａ１．Ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ ｉｎ ｓｈａｌｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｔ— ｕｒａ］Ｇａｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１６，３１：１—８． ［１１］ 黄荣樽，陈勉．泥页岩井壁稳定力学与化学的耦合研究［Ｊ］．钻 井液与完井液，１９９５，１２（３）：１５—２１． ＨＵＡＮＧ Ｒｏｎｇｚｕｎ，ＣＨＥＮ Ｍｉａｎ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｓｈａｌｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｗｅｌｌ— ｂｏｒｅ ｂｙ ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｗｉｔｈ ｃｈｅｍｉｓｔｙｒ ｍｅｔｈｅｄ［Ｊ］．Ｄｒｉｌｌｉｎｇ Ｆｌｕｉｄ ａｎｄ Ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ Ｆｌｕｉｄ，１９９５，１２（３）：１５—２１． ［１２］ ＡＬ ＡＪＭＩ Ａ Ｍ．ＡＬ ＨＡＲＴＨＹ Ｍ Ｈ．Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｃｏｌｌａｐｓｅ ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０， ７４（３／４）：１７１－１７７． ［１３］ Ｊａｅｇｅｒ．Ｃ Ｊ．Ｓｈｅａｒ ｆａｉｌｕｒｅ ｏｆ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ ｒｏｃｋｓ［Ｊ］．Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍａｇａｚｉｎｅ，１９６０，９７（１）：６５—７２． ［１４］ 蔡美峰．岩石力学与工程［Ｍ］．北京：科学出版社，２００２： ８９＿９３． ［１５］ 金衍，陈勉．井壁稳定力学［Ｍ］．北京：科学出版社，２０１２：５９．