井壁失稳 文献综述
钻井井壁失稳的原因分析及预防处理探讨
井壁稳定主要是井眼受到地质的因素、钻井作业的因素以及泥页岩和泥浆的不稳定因素等方面影响而出现的井壁失稳现象。
钻井过程进行的是复杂的地下工程，很多问题不能完全预估，对地下情况的分析并不是完整、系统的，研究人员一直致力于分析井壁的稳定机理，争取在稳定井壁的技术上获得新的突破，减少钻井事故的发生。
1 钻井井壁失稳问题的研究现状1.1 国外研究现状分析国外研究人员为解决井壁失稳的问题，早在本世纪40年代就提出将井壁从化学和力学两个角度分开研究，在理论方面进行定性的分析。
现场研究人员根据测井的相关资料从应用的角度提出稳固井壁的一些方法，70年代利用测井的数据来分析力学问题，井眼力学、岩石力学和测井力学稳定性等技术逐渐开发出来。
80年代以后，水平井和大位移井应用发展，对井壁稳定性的研究逐渐进入到定量化，并进行的现场应用。
1.2 国内研究现状分析 我国在钻井井壁稳定方面的研究比国外要晚，80年代初主要通过岩石力学分析地层蠕变对套管造成的破坏问题，直到90年代才在井壁稳固方面有所研究。
黄荣樽等人分析了水平井井壁力学和大斜度井的井壁受力情况，并建立相应的模型，计算井壁渗透性造成的坍塌压力。
之后石油大学岩石力学研究人员又研究了泥页岩的井壁坍塌力学问题。
还有学者根据损伤力学的理论建立硬脆性泥页岩的本构方程；在实验的基础上，用固体力学的方式建立膨胀性泥页岩水化的本构方程。
逐渐研究出选择合适的钻井液密度来解决井壁稳定问题的新方法[1]。
2 造成井壁失稳的原因分析2.1 地质原因造成失稳除高压油气层以外，地层的构造是造成井壁失稳现象的一个主要原因。
受到原始地应力的影响，地壳运动导致地层之间产生构造应力，岩石受到挤压或拉伸力、剪切力的作用会产生断裂等现象，从而将能量释放出来，有时候构造应力的大小未能使岩石破裂，而是以潜能的形式隐藏在岩石结构之中，遇到一定的条件就会显现。
岩石自身性质差别，孔隙内的压力也各有不同，受温度和压力的影响，孔隙内会隐藏高压，如生油岩、泥页岩等，孔隙压力达到一定值时会产生高压气体，使岩石崩散。
谈谈定向井井壁稳定问题
谈谈定向井井壁稳定问题从岩石力学、地球物理测井、工程录井、环空水力学和钻井液化学等方面分析定向井井壁稳定问题，以实现对钻井液性能、井身结构及其它工程参数的优化设计。
标签：定向井岩石应力；地层压力；地层破裂压力液柱压力数学模型引言导致井眼出现失稳问题的因素包括天然的原因和人为的原因。
在天然的原因方面包括：地质构造类型和原地应力，孔隙度渗透性及孔除中的流体压力等；在人为的原因方面包括：钻井液的性能，泥页岩化学作用的强弱，钻柱对井壁的摩擦和碰撞等。
导致井眼失稳的最根本因素就是在形成井眼的过程中，井眼四周的应力场、化学力出现了变化，导致井壁应力集中的问题，致使井内钻液的压强不可以和底层的地应力重新建立起平衡的关系。
如果井内的钻井液液柱比坍塌的压力还要低的时候，井壁的岩石就会被破坏，这时候的塑性岩石会对井中产生塑性的流动，最后出现缩径的问题，而脆性的岩石就可能会发生坍塌的问题，导致井径的增大，如果当钻井液的液柱压力要比破裂时压力还要高的情况下，井壁内四周的岩石就会被拉伸导致出现井漏的问题。
此外，钻井液的密度最好是让井内的液柱和地层孔隙的压力能够互相平衡。
一、井壁应力分布因为上覆岩层的压力不能很好的和井轴重合，原来的水平地应力也就不能和井轴正交，所以井眼四周的岩石在切向正应力与法相正应力的共同作用之下处在三维应力的情况之下。
不仅正压力作用在井轴垂直平面井壁四周的岩石，剪应力也作用在井轴垂直平面与岩石之上，它们都严重的影响着井壁岩石的形态，对井壁岩石有破坏作用。
二、井壁岩石破坏准则当前许多人为拉伸断裂的机制操纵着地层的压裂情况，也就是说，如果当一个有效的主应力的大小能够与岩石拉伸的强度值相同时就会发生底层破裂的情况。
三、岩石强度参数的确定为了能够对全井段进行连续预测，仅凭室内岩心试验是不够的。
而要充分利用相关的间接资料，其中最完整的莫过于测井资料。
因此，将测井资料的处理与岩心试验结合起来，确定所需要的地层参数。
浅析钻井井壁失稳的原因及预防措施
浅析钻井井壁失稳的原因及预防措施长期以来，井壁失稳一直是困扰钻完井施工的一个主要难题。
特别是近年来，钻井面临的地质条件越来越复杂，且水平井、大位移井、分支井等复杂结构井越开越多，这使得钻完井过程中的井壁失稳问题更为突出。
本文是从井壁失稳的原因出发，探讨相关预防措施。
1 井壁失稳的原因从理论上，产生井眼失稳的根本原因，在于井眼形成过程中井眼周围的应力场（包括化学力）发生了改变，引起井壁应力集中，井内钻井液柱压力未能与地层中的地应力建立起新的平衡。
1.1 地质方面的原因除了高压油气层的影响外，地层的构造状态的影响是造成井壁失稳坍塌卡钻的最重要的地质方面的原因。
原始地应力，地壳是在不断运动之中，于是在不同的部位形成不同的构造应力（挤压、拉伸、剪切）。
当这些构造应力超过岩石本身的强度时，便产生断裂而释放能量。
但当这些构造应力的聚集尚未达到足以使岩石破裂的强度时，它是以潜能的形式储存在岩石之中，待机而发，当遇到适当的条件时，就会表现出来。
岩石本身的性质，由于沉积环境、矿物组分、埋藏时间、胶结程度、压实程度不同而各具特性。
泥页岩孔隙压力异常，泥页岩是有孔隙的，在成岩过程中，由于温度、压力的影响，使粘土表面的强结合水脱离成为自由水，如果处于封闭的环境内，多余的水排不出去，就在孔隙内形成高压。
钻井时，如果钻井液的液柱压力小于地层孔隙压力，孔隙压力就要释放。
如果孔隙和裂缝足够大且有一定的连通性，这些流体就会涌入井内。
1.2 物理化学方面的原因井壁失稳坍塌卡钻的物理化学方面的原因表现在岩石的水化膨胀、毛细管作用和流体静压力等，即与水的存在密切相关。
只要使用水基钻井液，只要有水的存在，就有泥页岩的水化膨胀和坍塌问题。
经过大量研究发现，泥页岩中的粘土含量、粘土成分、含水量及水分中的含盐骨对泥页岩的吸水及吸水后的表观有密切关系，泥页岩粘土含量越高，含盐量越高、含水量越少则越易吸水水化。
蒙脱石含量高的泥页岩易吸水膨胀，绿泥石含量高的泥页岩易吸水裂解、剥落。
川东北地区高陡构造井壁失稳原因及对策
[收稿日期]2009208216 [作者简介]于玲玲(19762),女,2000年大学毕业,硕士,工程师,现主要从事钻井设计及岩石力学研究工作。
川东北地区高陡构造井壁失稳原因及对策 于玲玲,孙连环,鲍洪志 (中国石化石油工程技术研究院,北京100101)[摘要]川东北地区是中国石化的重点区域,由于高陡构造带地层岩石破碎、地层倾角大、地层各向异性强,井身质量差和机械钻速低是该地区钻井工程突出的问题;从理论上探讨了高陡构造井壁失稳、井下复杂的机理,针对川东北地区高陡构造的地质特征,分析研究了防止井壁失稳的各种措施,对该地区井身质量和钻井机械效率的提高具有一定的指导作用。
[关键词]井壁稳定;大倾角;高陡构造;川东北[中图分类号]TE242[文献标识码]A [文章编号]100029752(2010)0120281203川东北地区油气勘探潜力巨大,目前中石化已在该区的普光、毛坝、河坝、双庙、清溪等构造钻探了30余口井。
该地区上部陆相地层以砂泥岩互层为主,钻井过程中井壁坍塌严重。
地质研究表明,川东北地区地质构造经历了强烈挤压造山运动,形成了现今高陡构造带[1～3]。
该区的褶皱断裂带强烈,地质情况十分复杂,地应力强烈,地层岩石破碎,地层倾角大,局部小褶皱多。
在川东北地区,陆相地层的高陡构造钻井井壁稳定性问题是突出,表现为井下复杂、机械钻速低,井身质量差,起下钻阻卡严重,憋钻现象时有发生。
这些问题一直是制约勘探开发的“瓶颈”问题,而如何采取有效措施进行井身质量控制是直接影响钻井质量、钻井效率的关键所在。
为此,笔者开展高陡构造井壁失稳的机理及对策研究。
1 高陡构造井壁失稳的机理产生井眼失稳的根本原因在于井眼形成过程中周围的应力场发生了改变,引起井壁应力集中,井内钻井液未能与地层中应力建立新的平衡。
当井内钻井液液柱压力低于坍塌压力时,井壁岩石将产生剪切破坏,脆性岩石将会产生坍塌掉块造成井径扩大,塑性岩石将向井内产生塑性流动而产生缩径;当井内钻井液液柱压力高于破裂压力时,井壁岩石则会发生拉伸破裂而造成井漏。
大港滨海油田BS1601H井井壁失稳分析
稳情 况具 有 以下特征 （ 图３ ） ： （ １ ） 伽 马值 高 的井 段 ， 井 壁 发生 坍 塌 ， 井 径扩 大
较多。
（ ２ ） 通 过 测井 解 释 ， 得 到 该 井 地 层 泥 质 含 量 数 据， 从 图 中可 以看 出泥 质含量 高 的地层井 眼偏 大 ， 井
工 。
钻 井 工程 中 的大部分 井 壁失稳 问题 都是 地层 岩 石 受地 应 力作用 的力 学 因素 以及地 层 与钻井 液物 质 传递 的化学 因素共 同起作 用 的结 果 ［ １ － － ４ ］ ，针 对 滨 海 Ｂ Ｓ １ ６ ０ １ Ｈ水 平 井 钻井 中的井 壁 失 稳 问题 ． 本 文 通 过
４１ ４６ ｍ。
泥 塞 进 行 第 二 次 侧 钻 。２ ０ １ ２年 １ ０月 ５ 日钻 进 至 ４ １ ８ ８ ｍ后 ， 接 甲方 通 知 中完 。２ ０ １ ２年 １ ０月 ２ ３日四
开 ，钻 进 至 ４ ９ ２ ３ ｍ 后 接 到 甲方 通 知 电测 后 侧 钻
２ Ｂ Ｓ １ ６ ０ １ Ｈ井井壁 失稳情况 分析
三 开 原 井眼 下 钻 遇 阻 划 眼
并深为 ４ ２ ２ ３ ｍ， 密度 为 １ ． 辱 ７ ｇ 纯 ｍ］ ， 黏度为 ５ ６ ｓ ， 下钻至 ４ ２ ０ ６ ｍ 时遇 阻。划 眼到底 ， 密度从 １ ． ４ ７ ｇ ／ ｅ ｍ３
提 高 到 １。 ５ ２ ｇ ／ ｅ 后 拉 力扭 矩 恢 复 正 常
藏 。该 区 自下而 上 主要 发育 有古 近 系沙河 街组 和东
营组 、 新 近 系馆 陶组 和 明化 镇组 以及 第 四系平 原组 ， 沙 河街 组沙 一下 亚段 板二 油组 为该 区 的主要含 油 层
探讨油田深井井壁稳定问题
探讨油田深井井壁稳定问题[摘要]随着我国油气勘探开发不断向深部地层发展，深井、超深井的钻探规模日益扩大，深井、超深井的快速钻井技术已被列入技术攻关范围。
本文探讨了某油田深井失稳的形式和失稳的原因，对提高钻井速度有重要意义。
[关键词] 深井井壁失稳石油钻井的对象是地壳岩石，钻井过程中所面临的主要技术难题是岩石的可钻性和井壁稳定性。
两者决定着钻井工程的成败或效益。
某油田自1964年建厂至今钻井过程中始终面临这两大问题的困扰。
目前，油田发展逐渐向深层和滩海区域转移，深井和大位移井数量随之增多，而在深井钻井中由于其钻遇的地质层系多，岩性变化频繁，地层可钻性差，裸眼浸泡时间长，因此深层井壁稳定问题更显得突出。
据不完全统计，在已完成的深井中70%～80%的事故是由于井壁失稳所致。
井壁失稳不仅在大港油田深井钻井中存在，在中国其他各油田乃至世界许多油田都存在，并且一直没有得到很好解决。
据美国资料统计，全世界石油钻井工程每年仅井壁失稳一项就损失费用8～10亿美元，约占钻井总成本的10%。
所以世界上各大公司都把控制井壁稳定技术作为重点课题进行研究。
1井壁失稳的形式井壁失稳问题，从广义上讲包括脆性泥页岩、低强度砂岩的井壁坍塌、塑性泥页岩井壁的缩径和粘弹性变形以及一些岩层在钻井液压力作用下的破裂。
井壁失稳一般表现为坍塌（扩径）、缩径、破裂。
井壁坍塌是井壁失稳中最为常见的形式。
某油田曾对各区块钻井事故进行统计说明，约有70%的区块井壁失稳是岩层坍塌和掉块。
最为典型的是Fa井，在3440～3650m东营底和沙一上段地层，因事故连续5次注水泥浆打塞，共注99.2m水泥浆，经计算该井段平均井径为888mm，约是钻头直径的4倍，最大井径处达到1.5m。
缩径经常发生在易水化膨胀的泥页岩地层，在钻井过程中其主要表现形式为：起钻遇卡拔活塞、下钻遇阻划眼。
如某油田700～2000m明化镇地层。
井壁破裂常出现在裂缝或胶结差甚至无胶结物的破碎性地层。
探讨油田深井井壁稳定问题
探讨油田深井井壁稳定问题【摘要】石油测井的对象是钻井旁边的岩石，但是在石油测井中面临井壁的坍塌，主要技术的难题是岩石的可钻性和井壁岩石的稳定性，井壁的稳定性是直接影响测井的关键因素。
本文探讨深井井壁稳定问题，分析井壁失稳的原因并且提出了控制井壁失稳的常用技术。
【关键词】测井井壁稳定随着油田的开发，老的油田发展逐渐向深层和深海地区转移，钻探的深井和水平井数量较多，水平井位移数量随之变大，而在深井测井中，由于深井钻遇的地质层系较多，岩石岩性变化复杂，钻探过程中裸眼浸泡时间长，因此深层井壁的稳定性较差，在深层测井中面临井壁稳定问题更显得突出1 井壁失稳的形式井壁失稳的形式具有多种性，在测井上表现为井径扩大、岩石坍塌。
井壁失稳问题主要的形式包括井壁坍塌（脆性泥页岩、低强度砂岩井易发生）、缩径变形（泥页岩井壁易发生）和破裂（钻井压力作用）。
在深井中井壁的坍塌是最为常见的形式，井壁坍塌直接影响钻探和测井的进程。
2 井壁失稳的原因地层力学因素和岩石物理化学因素是直接影响井壁不稳定主要因素，这两个因素最终导致井壁受力不稳定，受力不稳定导致井壁坍塌。
2.1 地层力学因素对井壁稳定的影响地层应力就是油气井开采前地层受到的原始压力。
这些压力可分为上覆压力v、最大水平地应力h和最小水平地应力h，按照作用力的方向可以称为沿井眼环向应力、径向应力、轴向应力，其中在深层定向井中包括剪切应力分量。
这些原始的作用力超过岩石的强度（不管是抗拉强度还是抗压强度）和平衡不均，这都将导致井壁受力不稳定导致井壁失稳。
考虑上述情况，在钻探测井前先通过其他技术了解作业地区地层应力分布状况，可以模拟建立地层孔隙压力、地层坍塌压力以及地层破裂压力3个剖面，以便在钻探过程中监控钻探，预防井壁坍塌（图1）。
2.2 岩石物理化学因素对井壁稳定的影响岩石的物理化学特征直接影响井壁的稳定性，一般井壁失稳主要发生在泥页岩层段，主要取决泥岩的物理化学特征带电性和亲水性，这些特征可以引起泥岩的体积膨胀、粘土颗粒分散和岩石强度下降。
井壁垮塌的处理
井壁垮塌的处理钻井十分公司摘要2020年在高庙F井二开、三开施工中，因井壁垮塌给施工带来了很多困难，尤其是在三开，由于井壁失稳垮塌掉块严重，大小不一的掉块较多，起下钻经常遇卡、遇阻，划眼困难，甚至造成卡钻。
经过现场多方面的处理，井下有了明显好转。
本文结合现场情况，对施工的难点和处理措施做分析总结。
主题词垮塌、卡钻、遇阻、划眼一、井下基本情况2020年7月17日11:30以1.90g/cm3的泥浆密度三开，2020年7月24日24:00根据井下情况，泥浆密度逐渐调至2.00 g/cm3，钻进至3018m双泵循环泥浆2小时，当时活动钻具正常，停泵后起钻因遇卡，花了3个小时才起出1根单根，后来采用高密度钻井液双泵带砂，返出大量掉块，大约有0.40方。
2020年7月26日1:30泥浆密度上调至2.05 g/cm3后继续起钻，至26日4:00拔出3根单根，当时提放、倒划眼拔单根都困难，返出只有少量较小掉块；至26日8:00注入密度2.45 g/cm3、粘度183S的泥浆25方循环带砂，返出只有少量较小掉块。
2020年7月26日8:00钻井液密度提高到2.10 g/cm3，拔单根仍困难，至26日20:00拔单根起至2748m，拔单根时返出少量蹩碎的小掉块，偶尔见有较大掉块，直径在4～5cm，当时只能开单泵。
2020年7月28日 15:00下钻至2818m遇阻；至2020年7月29日8:00开双泵划眼，划眼时连续有1～4 cm大小的掉块返出，扭矩频繁上升蹩钻，最高扭矩达到3.55KN·m，上提偶尔有挂卡现象； 29日4:00以GRL-1及井壁封固剂FGL配高粘段塞泥浆循环一次，带出最大掉块长达12.5cm、宽9.5cm、高2.5cm，重约500克。
至7月30日12:30划眼到底，钻进中，开双泵注入密度2.35 g/cm3、粘度210S的泥浆10方，返出10多块1～5㎝和1块长13㎝、宽10㎝的掉块。
钻井中井壁不稳定因素浅析
钻井中井壁不稳定因素浅析摘要：钻进生产中井壁失稳最为常见，机理复杂，难于预防。
对井壁失稳机理重新认识，为井壁稳定技术对策提供依据。
关键词：井壁不稳定；水化膨胀；坍塌压力井壁不稳定是指钻井或完井过程中的井壁坍塌、缩径、地层压裂三种基本类型，是影响井下安全的主要因素之一。
一、井壁不稳定地层的特征钻井过程中所钻遇的地层，如泥页岩、砂质或粉砂质泥岩、流砂、砂岩、泥质砂岩或粉砂岩、砾岩、煤层、岩浆岩、灰岩等均可能发生井壁不稳定。
但井塌大多发生在泥页岩地层中，约占90%以上。
缩径大多发生在蒙皂石含量高含水量大的浅层泥岩、盐膏层、含盐膏软泥岩、高渗透性砂岩或粉砂岩、沥青等类地层中。
二、坍塌地层的特征井塌可能发生在各种岩性、不同粘土矿物种类及含量的地层中；但严重井塌往往发生在具有下述特征的地层中：（1）层理裂隙发育或破碎的各种岩性地层；（2）孔隙压力异常泥页岩；（3）处于强地应力作用地区；（4）厚度大的泥岩层；（5）生油层；（6）成岩第一或第二脱水带；（7）倾角大易发生井斜的地层；（8）含水量高的泥岩或砂岩、粉砂岩等。
三、井壁不稳定实质是力学不稳定问题井壁不稳定根本原因是钻井液作用在地层的压力地层破裂压力，从而造成井壁岩石所受的应力超过岩石本身强度，引起井壁不稳定。
钻井液与地层所发生物理化学作用，最终均因造成地层坍塌压力增高和破裂压力降低，而引起井壁不稳定。
四、井壁失稳原因探讨1.力学因素地层被钻开之前，地下的岩石受到上覆压力、水平方向地应力和孔隙压力的作用下，处于应力平衡状态。
当井眼被钻开后，井内钻井液作用于井壁的压力取代了所钻岩层原先对井壁岩石的支撑，破坏了地层和原有应力平衡，引起井壁周围应力的重新分布；如井壁周围岩石所受应力超过岩石本身的强度而产生剪切破坏，对于脆性地层就会发生坍塌，井径扩大；而对于塑性地层，则发生塑性变形，造成缩径。
我们把井壁发生剪切破坏的临界井眼压力称为坍塌压力，此时的钻井液密度称为坍塌压力当量钻井液密度。
毕业论文-硬脆性地层井壁失稳机理研究
硬脆性地层井壁失稳机理研究摘要钻孔的一个重大问题是在于钻探，同时扩大钻孔会造成许多问题而导致井壁坍塌。
钻孔的一个典型例子是水泥工作在泥浆或化学垫片/垫圈不能充分去除泥土的冲刷区。
另一个问题是有关清孔扩径差，过量的扦插生产井的失败会导致卡钻或者一个关键操作，可以导致损失一个裸眼部分，甚至整个。
井壁可能存在不稳定的问题在生产阶段的钻孔以及何时开采。
在弹塑性力学理论的基础上，分析了直井井眼周围岩石的应力分布，推导出了井眼稳定的理论方程，建立了地应力、岩石抗拉强度、抗压强度和钻井液密度的关系式，岩石力学应用于钻井是最大的一个研究课题[1]。
总而言之，虽然页岩大部分钻孔失败，但钻井液和页岩形成的化学效应的研究已取得的重要性。
关键词:钻孔；井壁坍塌；稳定；岩石力学；钻井液ABSTRACTDrilling is a major problem in drilling，while expanding drilling will cause many problems caused by borehole collapse. Drilling is a classic example of cement work in the mud or chemical gasket / washer cannot fully remove dirt scouring zone. Another problem is the cleaning hole expanding difference，excessive cutting production well failure can lead to drill or a key operation，can lead to the loss of a bare eye part，or even the entire. The wall may exist instability problem in the production phase of the borehole and when mining. The elastic-plastic mechanics theory，analyzed straight well surrounding rock stress distribution，derived the borehole stability theory equation，established the ground stress，rock tensile strength，compressive strength and density of drilling fluid formula，rock mechanics applied to drilling is one of the largest research topic. To make a long story short，although most of shale borehole failure，but drilling fluid and shale formation chemistry study has been made of the importance of.KEYWORDS:Drilling；borehole collapse；stability；rock mechanics；drilling fluid目录1绪论 (1)1.1国内外现状 (1)1.2研究的目的及意义 (1)2 硬脆性地层特点及井壁失稳类型 (3)2.1硬脆性地层特点 (3)2.2井壁失稳类型 (3)3 井孔周围应力分析 (7)3.1垂直井围岩应力分布规律 (7)3.2斜井井壁围岩应力分析 (12)4 井壁破裂压力计算 (16)4.1破裂压力预测技术的发展现状 (16)4.1.1 H-W模式及其发展 (16)4.1.2 H-F模式及其发展 (17)4.1.3其他预测模型和方法 (18)4.2破裂压力预测技术发展展望 (19)4.3小结 (19)5 硬脆性地层井壁失稳机理 (20)5.1力学失稳引起井壁坍塌 (20)5.1.1 井壁崩落椭圆的长轴特征： (20)5.1.2地层的复杂情况 (20)5.1.3统计模型的建立 (20)5.1.4小结 (21)5.2井壁破裂的判据 (21)5.3井壁稳定问题存在的普遍性 (22)5.3.1井壁稳定问题具有普遍性， (22)5.3.2硬脆性泥页岩稳定性影响因素 (23)5.4小结 (23)6结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)1绪论1.1国内外现状长期以来，井壁失稳问题一直是困扰地质勘探、油气工程、钻井等的严重问题之一，特别是20世纪80年代以来，随着勘探领域的扩展井壁失稳问题日趋严重，而硬脆性地层的坍塌也即成为井壁稳定的要害问题。
梨树断陷井壁失稳机理分析与技术对策
梨树断陷井壁失稳机理分析与技术对策摘要：对松辽盆地梨树断陷井壁失稳地层（主要为硬脆性泥页岩地层）井壁失稳机理进行了阐述并形成井壁稳定钻井液技术对策，优选出抑制剂、封堵防塌剂、降滤失剂等关键处理剂，进而构建出适合梨树断陷失稳地层井壁稳定的防塌钻井液体系，并形成配套钻井液施工工艺。
关键词：梨树断陷；井壁失稳；机理分析；技术对策1 梨树断陷井壁失稳原因分析随着裸眼井段的延长，地层泥页岩发育，钻井施工过程中易出现井壁失稳现象，造成局部地层井径扩大。
为弄清地层岩石组分，分析敏感性矿物影响因素，结合工程地质特征，分析井壁失稳原因。
由局部井径扩大率统计表所示，姚家组以下地层都存在不同程度的局部井径扩大现象。
为了找出井壁失稳原因，开展了工程力学分析及岩石矿物组分分析。
由相关井坍塌压力剖面数据及实钻钻井液密度可知，现场所使用钻井液的密度基本高于坍塌压力当量密度，维持了力学平衡。
通过分析矿物的组分及各组分的相对含量，可以初步判断地层岩石的类型及其失稳机理，进而选择合理的井壁稳定评价模型，制定适当的稳定井壁措施。
室内衍射实验评价分析主要是对从现场获取的井下岩心进行X-Ray衍射实验，并对实验获得的数据进行相关处理，以获得样品中各种粘土矿物分布的相对含量。
室内X衍射实验项目主要包括全岩分析和粘土矿物组分分析两项，全岩分析能够获得岩石样品中的各种矿物组分的相对含量分布。
为深入分析井壁失稳原因，选取了苏3、苏4、河山3井全井段的岩屑，测定全岩矿物组成及粘土矿物组成。
由全岩矿物分析得出，粘土矿物在各层位都有分布，主要集中在泉头组以上地层，营城组地层含量也较多。
从粘土矿物组分随深度变化分布图中可以看出，地层深度不同，岩层粘土矿物组分含量不同，并且某些矿物含量变化较大，其中高岭石含量普遍偏少，大多数地层含量低于10.0%，有些地层含量甚至为0。
伊/蒙间层和绿泥石在地层中的含量随深度变化规律相反。
在2000m以下的较浅地层，伊/蒙间层的含量较高，平均含量超过了 50.0%，有些地层高达70.0%，而绿泥石含量较少，低于10.0%；在2000~3000m地层，伊/蒙间层的含量稍低，低于20.0%，而绿泥石含量较高，在20.0%~40.0%之间；在3000m以上地层，伊/蒙间层的含量变化较大，但整体要高于20.0%，绿泥石含量变化也较大，但整体含量位于10.0%~30.0%之间。
煤层气水平井井壁失稳机理及预防措施
本科毕业设计（论文）题目煤层气水平井井壁失稳机理及预防措施研究学生姓名学号教学院系石油工程学院专业年级石油工程2007级指导教师职称教授单位辅导教师职称单位完成日期2011 年 6 月Southwest Petroleum University Graduation ThesisMechanics of Wellbore Instability and Preventing Measures of Horizontal Well for Coalbed MethaneGrade: 2007Name:Speciality:Petroleum EngineeringInstructor: LI QianPetroleum Engineering College2011-6摘要井壁失稳问题是限制水平井在煤层气开发中大规模应用的最主要因素之一。
煤层割理和裂缝非常发育，机械强度低，因此在煤层中钻进时风险极高。
当使用清水做钻井液时井壁极易坍塌并造成井下钻具组合被埋。
特别是水平井，据报道截止2008年1月，沁水地区的水平井有32.65%发生了井壁坍塌。
井壁最容易发生破裂的位置在井壁被面割理和端割理切割处，本文依据已有的井壁应力分布模型推导出井壁任意位置的三向主应力以及最大主应力方向向量，再根据面割理和端割理的空间位置关系得出面割理和端割理的法向向量，计算出割理面法向与最大主应力的夹角，根据摩尔-库伦圆计算出井壁任意位置出现的面割理和端割理的有效正应力和切应力，进而判断面割理和端割理是否会发生剪切破坏。
依据面割理和端割理的有效正应力是否大于零判断其是否会张开即发生井壁破裂。
使用常规大位移井井壁稳定评价方法评价了煤岩基质的稳定性。
根据建立的煤层气水平井井壁稳定性评价模型编制出相应的计算机程序，用数值分析的方法分析各个地质因素以及工程因素对井壁稳定性的影响。
煤层气水平井井壁稳定性受多个因素的影响，要做好井壁稳定工作必须从地质选区、优化井身结构设计、使用合适的钻井液、选用合适的井下工具等方面共同努力。
埕海油田2区沙河街组地层井壁失稳原因及对策
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３ ．中海 油 田服 务 股 份 有 限 公 司 油 田化 学 事 业 部 ， 天津 塘 沽
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３ ０ ５ ；．石 油 工 程 教 育 部 重 点 实 验 室 （ 国石 油 大 学 ） 北 京 昌平 ０ ４ ２４ 中 ，
摘
要 ： 海 油 田 ２区沙 １ 地层 在 钻 井过 程 中 ， 壁 失 稳 ， 塌 严 重 。通 过 分 析 沙 １ 地 层 岩 性 、 物 组 分 、 埕 段 井 垮 段 矿
第 ３ ８誊 第 ３期
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从 表 １和 表 ２可 以看 出 ， 塌 地层 的岩 性 以 泥 坍 岩、 灰质泥岩 、 泥质灰岩 为主 ； 黏土矿 物均 以伊 蒙有 序
收 稿 日 期 ： １１ ｌ ８； 回 日 期 ： １０ ！１｛ —ｌ 改 ～） （＿ ０１ （ 一¨
混层 为主 ， 其含量 ５ ～７ ， 次为 伊利 石和 高岭 ５ １ 其 石， 不含或 含少量绿 泥 石 ； １ 地层 伊 蒙混 层 比为 沙 段
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渤中火成岩井壁失稳因素研究
渤中火成岩井壁失稳因素研究目录一、内容概览 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的与意义 (3)二、渤中火成岩地质特征 (4)2.1 地质背景 (5)2.2 火成岩类型及分布 (6)2.3 火成岩井的地质条件 (7)三、渤中火成岩井壁失稳现状 (8)3.1 失稳现象描述 (9)3.2 失稳现象分类 (10)3.3 失稳现象统计分析 (11)四、渤中火成岩井壁失稳因素分析 (13)4.1 岩石力学性质 (14)4.2 地质因素 (15)4.3 工程因素 (16)4.4 环境因素 (17)五、渤中火成岩井壁失稳预测与防治技术 (18)5.1 预测方法 (19)5.2 防治技术 (20)六、结论与建议 (21)6.1 主要结论 (22)6.2 存在问题与建议 (23)一、内容概览本研究主要针对渤中火成岩井壁失稳问题进行了深入探讨，我们对渤中地区的火成岩类型和地质背景进行了详细的分析，以便更好地了解井壁失稳的成因。
我们从岩石物理力学、岩石化学和岩石结构等方面对火成岩井壁的力学性能进行了研究，揭示了井壁失稳的主要原因。
在此基础上，我们提出了针对性的预防和治理措施，为渤中地区火成岩井壁的安全使用提供了理论依据和实践指导。
1.1 研究背景随着工业化的快速发展和能源需求的日益增长，石油天然气开采行业的重要性日益凸显。
作为油气开采过程中的关键环节之一，井壁稳定性问题直接关系到油气开采的安全与效率。
特别是在渤海湾地区，由于其特殊的地理位置和复杂的地下地质条件，火成岩井壁失稳问题成为了一个重要的研究课题。
渤中火成岩地区的地质构造复杂，岩石性质多变，这使得井壁失稳的风险增加。
针对渤中火成岩井壁失稳因素的研究具有重要的现实意义和工程价值。
本研究旨在通过对渤中火成岩地区的地质特征、岩石力学性质以及井壁失稳现象的深入分析，探究井壁失稳的主要影响因素及其作用机理，为制定相应的防控措施提供理论依据和技术支撑。
这对于提高油气开采的效率和安全性，推动能源产业的可持续发展具有重要的促进作用。
井壁失稳机理和几种新型防塌泥浆的防塌机理_文献综述
第16卷第2期油 田 化 学Vol.16 No.2 1999年6月25日Oilfield Chemistry25June1999文章编号:1000 4092(1999)02-0179-06井壁失稳机理和几种新型防塌泥浆的防塌机理文献综述杨振杰(中原石油勘探局钻井四公司,河南清丰457321)摘要:本文综述了几年来国内外有关井壁失稳机理和一些新型防塌泥浆作用机理研究的文献,由此归纳出防塌泥浆作用机理的一些共同规律,为泥浆防塌处理剂新的作用机理的研究和建立提供具有启发性的思路。
关键词:井壁稳定;井壁失稳机理;水基防塌钻井液;防塌机理;综述中图分类号:T E254.3:T E28 文献标识码:A1 井壁稳定研究的趋势与特点井眼由于地质因素、泥页岩与泥浆相互作用和钻井作业等因素而出现不稳定的问题,即井壁稳定问题,是钻井系统工程中所遇到的一个十分复杂的世界性难题,迄今还没有研究出可以彻底解决这个问题的一套完整的有效方法[1]。
因此,人们更加重视井壁稳定机理的研究,以求在井壁稳定技术方面获得新的突破。
目前在井壁稳定机理和技术研究方面有一个重要的特点,即将研究工作与环境保护、油层保护、钻井液综合性能的改善相结合[2-8]。
2 新型防塌泥浆体系研究的目标新型防塌泥浆体系研究的目标基本上是一致的,即用优质的水基防塌泥浆替代油基泥浆,达到油基泥浆的基本的优良性能而又不对环境造成危害[2-8]。
为达到这两个目标,人们对防塌泥浆的防塌机理(包括油基泥浆的防塌机理)进行了深入的研究。
3 对化学因素引起的井壁失稳原因的认识在许多情况下,井壁失稳主要由两方面的原因引起[2]:泥浆密度过低,泥浆液柱压力难于支撑力学不稳定的地层;泥浆液柱压力高于地层孔隙应力,驱使泥浆进入泥页岩孔隙,产生压力穿透效应(pressure penetration effects),使井眼附近的泥页岩含水量增加,孔隙压力增大,泥页岩强度降低[2,3,9-11]。
井壁失稳 文献综述
井壁失稳的机理及原因分析(文献综述)一、井眼不稳定性分析井壁失稳的原因是错综复杂的，一般可归结为两方面的因素：地层力学因素和物理化学因素。
不论是地层力学因素还是物理化学因素，最终均可归结为井壁力学不稳定所致。
地应力的大小、方向和各项异性对井壁的稳定性具有不可忽视的重要影响，尤其是3个主应力的比值(表征地应力的各向异性程度)对坍塌压力和破裂压力有显著影响。
比值越大，坍塌压力和破裂压力的差值就越小(即钻井液密度窗就越小)，钻井作业就越困难，甚至出现既涌又塌的恶性事故。
不仅如此，不同地区地应力的分布规律不同。
例如，对于陆上多数油田和渤海湾地区，eH>ev>eh；对于南海、辽河和苏北油田，ev>eH>eh；对于大庆油田长恒构造，eH>eh>ev。
因此，各地区的地应力数据还应具体测定。
同时我们也知：对于不同地应力分布规律，钻井方向(即井眼轨迹)对井壁稳定性的影响规律也不同，而且，无论地应力的分布规律如何，总是沿中间地应力的方向钻进相对最不稳定。
二、对井壁失稳原因和机理的认识对于井壁失稳的原因和机理，我们小组调研了相关文献得出井壁失稳主要由两方面的原因引起：泥浆密度过低，泥浆液柱压力难于支撑力学不稳定的地层；泥浆液柱压力高于地层孔隙应力，驱使泥浆进入泥页岩孔隙，产生压力穿透效应，使井眼附近的泥页岩含水量增加，孔隙压力增大，泥页岩强度降低。
但同时对于不同的地层，不同的情况其失稳的原因各有不同。
黄维安等人就煤层气钻井井壁失稳机理进行研究得出：泥页岩地层井壁失稳原因是入井流体沿微裂缝侵入泥页岩后引起局部水化，导致剥落掉快；煤岩体中含有一定的粘土矿物，同时煤岩体的割理和微裂缝发育，井壁失稳原因一方面是入井流体沿割理或微裂缝侵入煤岩体后引起局的粘土矿物水化，消弱了颗粒间联接力，另一方面是煤岩体性脆、易破碎，钻具碰撞引起井下垮塌。
谢水祥等人对塔里木盆地群库恰克地区井壁失稳机理进行分析。
煤层段钻进时的井壁失稳机理及其对策
煤层段钻进时的井壁失稳机理及其对策煤层段钻进过程中极易发生井壁失稳的状况。
本文从煤基岩的力学及物理化学性质入手，分析了煤层段井壁失稳的机理，采用Hoek-Brown公式来模拟煤岩的非连续性，并对煤层段的坍塌密度进行了实例计算，利用Ansys软件对计算结果进行了验证，研究表明采用Hoek-Brown强度准则计算煤层段的坍塌压力当量密度是安全有效的，在仅考虑力学作用的前提下，煤层不会发生崩落坍塌的状况。
最后，总结了煤层段钻进时的技术对策。
标签：煤层井壁稳定性Hoek-Brown强度准则1引言目前我国所钻遇的井壁不稳定地层主要为易水化膨胀的泥页岩地层和破碎性地层。
其中破碎性地层如煤层的井壁稳定性问题一直困扰着钻井工程，严重地阻碍了石油勘探开发的发展进程。
钻井作业过程中煤岩坍塌可能带来两个方面的危害：（1）影响钻井安全，造成起下钻遇阻、遇卡、憋泵等事故和井下复杂情况，降低钻井速度和效率;（2）井眼直径严重扩大，井身质量差，在煤岩局部形成“大肚子”和“糖葫芦”井眼。
同时由于环空间隙的剧烈变化，钻井液的上返速度差异大，严重影响带砂效率，水泥浆顶替返速达不到要求，难以保证固井质量。
本文拟从煤岩的力学特性和物理化学性质入手，分析煤层段井壁失稳的机理，结合前人的研究基础给出确定了煤层段钻井液密度窗口的方法，最后提出了相应的工艺技术对策，优选了适合煤层段的钻井液体系及配方。
2煤岩的物理化学性质煤岩含炭量较高，质轻易脆，且自身发育大量的天然裂隙、割理，相互垂直的面割理和端割理将煤基岩块分割成一个个斜方体（如图1所示）。
割理以及裂隙的存在使得煤岩的力学行为表现出非连续性，其力学性质同砂泥岩也存在着较大差异[1]，见表1。
由表1不难看出煤岩的机械力学参数与常规砂岩储层有很大差别，泊松比大于砂岩，但煤岩的弹性模量却小于砂岩。
White[3]的研究结果表明，煤岩的强度与含碳量有关。
当含碳量为70%～80%时，煤岩的抗压强度达到最小;当含碳量大于80%时抗压强度随着含碳量的增大而增大;相应地，当含碳量小于70%时，抗压强度随着含碳量的减小而增大。
腰英台登娄库组井壁失稳机理及对策
腰英台登娄库组井壁失稳机理及对策摘要：腰英台登娄库组地层情况复杂，因其特殊的地质构造和其它物理化学方面的影响，在钻井施工过程中经常出现缩径、掉块、井壁坍塌、井漏等复杂情况，造成井眼不畅、甚至填埋钻具等恶性事故，严重影响钻井工程的顺利进行，并给优化钻井设计带来了极大困难。
只有认清这一层断的岩性特征，地质特点，安全密度窗口等，才能从机理入手设计和改善钻井液体系。
因此，要对腰英台深井登娄库组井壁失稳机理及对策研究很关键。
基于此，本文在分析了研究区地层、岩性特征及理化性质基础上就井壁失稳机理及采取的对策进行了详细阐述。
关键词：腰英台登娄库组；井壁失稳；机理及对策1研究区地层、岩性特征及理化性质1.1X射线分析据对相关资料的调研，登娄库组地层情况复杂，地层特性多样，现对现场所提供腰深202井及腰深201井的两组登娄库组岩样进行了X射线衍射分析，其分析结果见表1、表2。
表1 矿物X1—射线粉末数据与标准矿物粉末数据对比表表2矿物X2—射线粉末数据与标准矿物粉末数据对比表据X射线分析结果，此地层粘土矿物含量仅为10%~15%，粘土矿物中，伊利石41%~50%,蒙脱石14%~20%，其它为高岭石，因此，初步判定为不易膨胀中等分散石英砂岩与泥页岩互层。
2.2 电镜扫描在X射线分析的基础上，进一步将现场提供的岩样进行了电镜扫描，并将岩样用蒸馏水浸泡四个小时，再次进行电镜扫描,结果见图1、图2、图3。
图1岩样X1电镜扫描成像图2岩样X2电镜扫描成像图 3矿物经清水浸泡四小时后电镜扫描成像电镜扫描结果表明：该地层属石英砂岩与泥页岩混层，胶结性差，且为裂隙发育的破碎地层，遇水后极易膨胀掉块;特别应该指出的是，如果钻井液密度不合理，使得与井壁交叉的天然裂缝重新张开时，沿着裂缝的应力快速释放，相对的两个裂缝面就会发生剪切滑移而使井壁剥落。
为确定滤失液对井壁失稳的影响,又对所得岩样进行了回收率实验和膨胀性实验，结果如表3。
表3回收率与膨胀性试验结果（清水）显然,该地层膨胀性较差,但回收率较低,地层稳定性差,是由于伊利石与蒙脱石的吸水膨胀率的不一致,引起应力集中,导致硬脆页岩剥落、掉块井壁失稳。
井壁稳定问题：80年代国外文献综述
井壁稳定问题：80年代国外文献综述
徐同台
【期刊名称】《钻井液与完井液》
【年(卷),期】1991(000)A00
【总页数】34页(P46-79)
【作者】徐同台
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TE21
【相关文献】
1.青东区块井壁稳定问题探讨 [J], 孟祥波
2.井壁稳定问题的不确定性分析方法探讨 [J], 胜亚楠;管志川;许玉强;王庆;张波
3.井壁稳定——80年代国外文献综述 [J], 徐同台
4.泥页岩层井壁稳定问题与钻井液体系的优化——以伊拉克格拉芙油田为例 [J], 高鹏
5.泥页岩构成及泥页岩井壁表面和岩屑表面特征对井壁稳定性的影响——文献综述[J], 杨振杰
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
侯波(073920)
中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）油基钻井液条件下井壁失稳机理研究姓名：侯波学号：073920性别：男专业: 石油工程批次：2014春学习中心：天津学习中心指导教师：卢运虎2016年1月30日（终稿截止日期）油基钻井液条件下井壁失稳机理研究摘要油基钻井液因具有独特的性能在深水钻井、页岩气钻井中应用比较广泛。
本文阐述了油基钻井液条件下井壁失稳地层类型，包括类型和现象的具体记述，其中井壁失稳现象包括井塌、缩径、压裂；油基钻井液条件下井壁失稳机理，影响因素包括力学因素、物理化学因素、钻井工程措施；油基钻井液条件下稳定井壁的技术措施，包括选用合理的钻井液密度、优选防塌钻井液类型与配方以及稳定井壁技术措施的确定方法。
关键词：油基钻井液；井壁失稳；技术措施目录第一章前言 (1)第二章油基钻井液条件下井壁失稳地层类型 (3)2.1井壁失稳地层的类型 (3)2.2井壁失稳现象 (4)2.2.1井塌的现象 (4)2.2.2缩径的现象 (4)2.2.3压裂现象 (4)第三章油基钻井液条件下井壁失稳机理 (5)3.1力学因素 (5)3.1.1原地应力状态 (5)3.1.2地层被钻开后所引起的井眼围岩应力状态的变化 (6)3.1.3造成井壁力学不稳定的原因 (6)3.2物理化学因素 (9)3.3钻井工程措施 (10)第四章油基钻井液条件下稳定井壁的技术措施 (11)4.1选用合理的钻井液密度 (11)4.2优选防塌钻井液类型与配方 (13)4.3稳定井壁技术措施的确定方法 (15)第五章结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)第一章前言钻井液俗称为钻井工程的“血液”，钻井液作为地下油气显示的信息载体，对于录井发现油气显示显得尤为重要，同时由于其特殊的结构、成分（主要为烃类物质）、流变性等特性，它还对油气显示的发现和评价产生重要的影响。
在油气勘探工作中准确及时的录取各项地质资料、及时发现和评价油气层是地质录井工作的最终目的，但由于在钻井施工过程中使用油基钻井液，给随钻录井过程中油气显示评价带来许多困难[1]。
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井壁失稳的机理及原因分析(文献综述)
一、井眼不稳定性分析
井壁失稳的原因是错综复杂的，一般可归结为两方面的因素：地层力学因素和物理化学因素。
不论是地层力学因素还是物理化学因素，最终均可归结为井壁力学不稳定所致。
地应力的大小、方向和各项异性对井壁的稳定性具有不可忽视的重要影响，尤其是3个主应力的比值(表征地应力的各向异性程度)对坍塌压力和破裂压力有显著影响。
比值越大，坍塌压力和破裂压力的差值就越小(即钻井液密度窗就越小)，钻井作业就越困难，甚至出现既涌又塌的恶性事故。
不仅如此，不同地区地应力的分布规律不同。
例如，对于陆上多数油田和渤海湾地区，eH>ev>eh；对于南海、辽河和苏北油田，ev>eH>eh；对于大庆油田长恒构造，eH>eh>ev。
因此，各地区的地应力数据还应具体测定。
同时我们也知：对于不同地应力分布规律，钻井方向(即井眼轨迹)对井壁稳定性的影响规律也不同，而且，无论地应力的分布规律如何，总是沿中间地应力的方向钻进相对最不稳定。
二、对井壁失稳原因和机理的认识
对于井壁失稳的原因和机理，我们小组调研了相关文献得出井壁失稳主要由两方面的原因引起：泥浆密度过低，泥浆液柱压力难于支撑力学不稳定的地层；泥浆液柱压力高于地层孔隙应力，驱使泥浆进入泥页岩孔隙，产生压力穿透效应，使井眼附近的泥页岩含水量增加，孔隙压力增大，泥页岩强度降低。
但同时对于不同的地层，不同的情况其失稳的原因各有不同。
黄维安等人就煤层气钻井井壁失稳机理进行研究得出：泥页岩地层井壁失稳原因是入井流体沿微裂缝侵入泥页岩后引起局部水化，导致剥落掉快；煤岩体中含有一定的粘土矿物，同时煤岩体的割理和微裂缝发育，井壁失稳原因一方面是入井流体沿割理或微裂缝侵入煤岩体后引起局的粘土矿物水化，消弱了颗粒间联接力，另一方面是煤岩体性脆、易破碎，钻具碰撞引起井下垮塌。
谢水祥等人对塔里木盆地群库恰克地区井壁失稳机理进行分析。
塔里木盆地群库恰克地区油气产层主要位于石炭系和泥盆系，岩性复杂，已完钻的几口探井钻进过程中共发生了20次井下复杂及钻井事故，因此对其进行井壁失稳分析得
出：井壁失稳的原因：失稳井段泥页岩的矿物成分以伊利石为主，其次为伊/蒙间层、高岭石和绿泥石，缺失蒙脱石，岩样泥页岩膨胀率低；井壁不稳定的原因主要是伊利石的分散作用；现场所用水基钻井液体系滤液进入地层是导致井壁不稳定的重要原因之一。
李皋，孟英峰等人就气体钻井井壁失稳机理进行了研究得出：气体钻井井壁失稳机理主要包括由于缺乏足够井筒流体压力支撑引起的力学失稳，地层产水、产油、雾化、钻井液转化过程中的力学-化学耦合失稳，钻遇产层段的岩石蹦爆与相邻泥岩动力学失稳等；原地岩石力学性质、地应力状态与力学-化学耦合作用规律是气体钻井井壁稳定评价的重点，同时需要尽可能模拟实际复杂工况条件下对井壁稳定性的影响。
邹灵战等人对山前高陡构造节理围岩的井壁失稳机制进行研究,井壁周围的应力集中出现在水平最小主应力方位上，而渗流则主要发生在水平最大主应力方位的节理面上，随着渗流作用节理面上流体压力逐渐升高，并导致围岩在节理面上发生拉张破坏而坍塌，井壁坍塌主要出现在水平最大主应力方位上。
这一结果合理解释双井径测井曲线上井眼长轴发生翻转的现象。
研究结果表明，降低节理面的渗流速度能够明显地减轻节理围岩的失稳，说明加强钻井液封堵性能对稳定井壁具有针对性；过低的井眼液柱压力会导致水平最小主应力方位上井壁围岩剪切破坏，然而过高的井眼液柱压力却对水平最大主应力方位上节理围岩的稳定产生不利影响，说明控制泥浆密度上限是必要的。
俞杨烽、康毅力等人对碱侵蚀了的泥页岩进行了井壁失稳机理的分析，得到：碱液不仅能增强黏土矿物的水化能力，而且对黏土矿物和石英等硅质矿物具有侵蚀作用。
添加抑制剂或采用油基钻井液虽然可以有效抑制水化作用，但是高pH 值钻井液的侵蚀作用仍可继续进行，从而可能导致泥页岩力学强度降低，故推测碱液侵蚀作用可能是导致泥页岩井壁失稳的原因之一。
研究表明：在微米尺度范围内，当石英与黏土矿物粒径相当时，矿物碱液侵蚀序列为：蒙脱石>石英>高岭石>伊利石>绿泥石；泥页岩碱液侵蚀率受矿物组成和粒度控制，通常由黏土矿物主导；碱液侵蚀后，泥页岩产生大量侵蚀孔，结构变疏松，岩石抗压强度大幅下降。
泥页岩碱液侵蚀作用，不仅在油基钻井液钻进时存在，而且在水基钻井液钻进中更加明显。
因此，弱化并有效控制碱液侵蚀作用的程度及范围是控制
泥页岩井壁失稳的重要方式之一。
刘锋报等人针对哈拉哈塘油田硬脆性泥页岩井壁失稳问题，分别从地层力学和地层物理化学2方面进行失稳机理及对策研究。
研究结果表明，油田地层 3 大主应力分布规律为σZ＞σH＞σh，三叠系比志留系容易发生力学失稳；三叠系硬脆性泥页岩阳离子交换容量、蒙脱石率、胶体率和膨胀率分别为25.4 mmol/100 g、36.3%、76.4%和 23.2%，表面水化能力较强，易发生物理化学失稳；志留系硬脆性泥页岩阳离子交换容量、蒙脱石率、胶体率和膨胀率都较低，分别为 8 mmol/100 g、11.4%、25.1% 和 9.7%，水化膨胀能力较弱，但由于地层裂缝发育，易发生裂缝性失稳。
汪传磊等人川南硬脆性页岩井壁失稳机理进行了实验研究。
地层井壁失稳机理主要是在井筒压差以及毛管力作用下钻井液滤液沿层理面渗入，导致层理面的力学性质发生变化，从而引起页岩整体强度下降出现剥落，最终造成井壁失稳垮塌，通过对该区块页岩实验研究分析，为该地区页岩钻井过程中钻井液优选提供有效的理论支撑，确保页岩层段钻进高效，顺利地进行。
程万等人为了解决西部超深硬脆性泥岩地层侧钻过程中井壁易垮塌的难题，从矿物特征及钻井液作用下地层强度的变化规律出发，确定了井壁失稳原因，考虑了层理面产状、井眼轨迹及地应力的综合影响，根据桑塔木组井壁围岩强度破坏条件建立了造斜井段井壁失稳地质力学模型。
现场试验表明，相同井斜角和侧钻方位角条件下，随着差应力比值的增大以及泥岩裸露在钻井液中时间的增长，维持井壁稳定的钻井液密度增大。
研究认为，钻井设计时应根据地应力状态优选合理的造斜方位，以有效规避地层井壁围岩坍塌失稳风险高的井段，降低安全钻进风险。
参考文献:
[1]黄维安等.煤层气钻井井壁失稳机理及防塌钻井液技术.煤田地质与勘探，2013，41(2)，37-41.
[2]谢水祥等.破解塔里木盆地群库恰克地区井壁失稳难题的钻井液技术.天然气工业,2011,30(10),68-72.
[3]李皋等.气体快速钻井井壁失稳研究.钻采工艺，2013,36(4):26-30.
[4]邹灵战等.山前高陡构造节理围岩的井壁失稳机制研究.岩石力学与工程学
报,2008,27(1).
[5]俞杨烽、康毅力等.碱液侵蚀:一种泥页岩井壁失稳新机理.石油学报,2013,34(5).
[6]刘锋报等.哈拉哈塘油田硬脆性泥页岩井壁失稳机理及对策 [J]. 钻井液与完井液，2015，32（1）：38-41.
[7]汪传磊等.川南硬脆性页岩井壁失稳机理实验研究.科学技术与工程,2012,12(30).
[8]程万等.超深井侧钻段泥岩井壁失稳分析.石油钻探技术,2014,42(6).
樊晓霞，刘洋洋，胡慧，于学伟。