金属矿山 ›› 2026, Vol. 55 ›› Issue (4): 59-67.
魏启明1 胡亚军1 杨宗泉1 李佳文2
WEI Qiming1 HU Yajun1 YANG Zongquan1 LI Jiawen2
摘要: 针对淮南矿区二叠系煤岩地层井壁失稳这一工程难题,开展“煤岩—钻井液—固结剂”多相介质耦合失
稳机理研究,建立适用于二叠系碎软煤顶板的井壁稳定控制理论。通过XRD、SEM 及宏微观力学分析,揭示了该地层
“黏土矿物富集(伊利石占比28. 7%)、微裂隙网络发育(连通率65%)、应力敏感显著(围压梯度25 MPa/ km)”的失稳
本质;在弹性力学框架下构建“井眼—围岩—固结剂”力学模型,证实固结措施可使井壁集中应力降低6. 0 MPa(降幅
22%)、塑性区半径缩小41%。基于此,提出“低压渐进式注入+细水长流胶液投加”的工程工艺,现场应用于新谢-1L
井后,井径扩大率由28%降至9%,成功解决垮塌卡钻问题。研究成果不仅为二叠系煤岩地层井壁稳定提供了“机
理—模型—工艺”的完整理论支撑,同时为类似复杂煤系地层的钻井工程提供了可复制的技术范式。
中图分类号: