基于有限元软件的煤层气水平井井壁稳定数值模拟

以山西宁武盆地的石炭系上统太原组9~#煤层为地质背景,该煤层煤岩力学性质为依托,运用COMSOL Multiphysics软件模拟分析了在欠平衡钻井中3种钻井液液柱压力下井周围岩的应力和变形情况。研究发现:研究区块水平井在垂向应力方向井周围岩所承受的应力最大,变形最为严重;井周围岩处存在应力突变点,该点处容易产生拉剪裂纹,导致井周围岩破裂或失稳;井周围岩应力分布及变形情况与钻井液液柱压力有关,液柱压力与储层压力差值越小,井周相对越稳定。