Le développement des fissures dans la roche houillère entraîne une faible résistance, et l'action du fluide de forage pendant le processus de forage augmente davantage le risque d'instabilité du mur de puits. En combinant des expériences en laboratoire, une analyse théorique et des simulations numériques, le mécanisme d'instabilité de la roche houillère à fissures sous l'action du fluide de forage a été révélé : ① Les minéraux argileux de la roche houillère sont principalement composés de kaolinite peu hydratable, sans montmorillonite hydratable et avec une faible proportion de couches illite-montmorillonite, donc le gonflement par hydratation (moyenne de 0,35 %) et la performance de dispersion par roulement (moyenne de 89,64 %) sont faibles, le mécanisme d'instabilité repose principalement sur des effets mécaniques. ② Les fissures planes perpendiculaires et les fissures terminales fournissent des voies de circulation pour l'infiltration du fluide de forage dans la formation houillère, la taille des fissures planes étant généralement plus grande que celle des fissures terminales, les fissures planes sont donc plus sujettes à l'infiltration du fluide de forage causant l'instabilité du mur de puits. ③ L'infiltration du fluide de forage dans les fissures provoque une augmentation de la pression dans la formation entourant le puits et une diminution de la contrainte radiale, ce qui augmente le risque d'instabilité du mur de puits ; pour les fissures planes à haute perméabilité et les fissures croisées traversant le puits, l'infiltration est plus profonde, ce qui rend le risque d'instabilité plus grave. ④ Les caractéristiques des fissures affectent également la profondeur d'infiltration du fluide de forage dans les fissures dans la roche houillère. Dans les fissures plus larges et plus denses, l'infiltration est plus profonde et génère une pression plus élevée près du mur du puits, augmentant ainsi la probabilité d'instabilité du mur. Par conséquent, les particules d’obturation du fluide de forage devraient être conçues en fonction des dimensions réelles des fissures dans la formation, et la densité du fluide de forage doit être contrôlée dans une plage raisonnable afin de réduire les cas d’instabilité du mur causés par l'infiltration du fluide. Cette étude offre une perspective approfondie pour comprendre le mécanisme d'instabilité de la roche houillère fissurée sous l'effet du fluide de forage, fournissant une orientation théorique pour l'analyse de la stabilité du mur dans les formations houillères fissurées.
关键词
fluide de forage;fissures planes;fissures terminales;roche houillère;mécanisme d'instabilité