断裂构造对井壁稳定影响的有限元分析

断裂构造影响地应力的大小和方位,直接影响过断层井段的安全泥浆密度窗口。应用有限元法研究了断层对地应力场的影响,分析了断层与最大主应力夹角、岩石与断层弹性模量比、最大与最小水平应力比对地应力大小的影响,探索了断层附近地应力方向的变化规律。研究表明:断层内部及附近的最大和最小主应力普遍低于正常地应力,且随着岩石与断层弹性模量比的降低、最大与最小地应力比的增加,断层端部的应力差逐渐增加,井壁失稳现象愈加严重;断层周围最大主应力方向向着与断层走向平行的方向偏转,而破碎带内的最大主应力方向则向着与断层垂直的方向偏转。针对渤中区块沙河街组顶部断裂构造的深井,分析了断裂构造对地应力及井壁稳定的影响,结果表明断裂构造深度处的安全泥浆密度窗口范围减小,不利于井壁稳定,为断裂构造发育油田的井壁稳定研究提供了参考依据。