渤海油田过断层井段井壁稳定性分析

耿立军，林 海，刘海龙，李 进，唐启胜

(中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300459)

断裂是油气成藏最重要的因素之一[1-6]。渤海油田主要发育伸展断裂和走滑断裂，局部地区发育反转断裂[7-9]。国内外部分学者研究了地质断层构造对地应力场的影响，并建立了相应的计算模型[10-13]，也有一些学者进行了断层对地应力场影响的有限元研究，并从力学机理角度进行了解释[14-16]。首先，受断裂影响，断层附近与区域地应力场差异较大，以区域应力场分析井壁稳定必然带来误差。其次，传统模型[17]认为过断层段漏失压力等于最小水平主应力，过断层井段的坍塌压力依然采取常规模型计算[18]。实际上，漏失压力与断层走向和倾角相关，不能以等于最小水平主应力一概而论。而坍塌应该以发生岩石基质剪切破坏和断层面发生错动为判别标准。基于以上考虑，该文创新性建立了过断层井段坍塌和漏失压力计算新模型，在此基础上对渤海油田A井过断层段井壁进行稳定分析。研究结果对渤海过断层井段安全钻井具有较好的指导意义，可为过断层井眼轨迹设计提供理论参考。

1 过断层地应力场预测

现有的地应力预测方法不一[19]，基本都是预测断层形成之前的区域应力场，大都未考虑断层对局部地应力场造成的影响。Anderson依据3个主地应力的相对大小将地层分为正断层、逆断层和走滑断层3类[20]。该文以正断层为例进行分析，正断层主应力分布如图1所示。正断层形成之前垂向应力即上覆岩层压力，σ1=σv。……