康毅力, 陈 强,2, 游利军, 林 冲, 程秋菊

(1.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都 610500; 2.西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都 610500; 3.中石化华北油气分公司,河南郑州 450006)



钻井液作用下页岩破裂失稳行为试验

康毅力1, 陈 强1,2, 游利军1, 林 冲1, 程秋菊3

(1.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都 610500; 2.西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都 610500; 3.中石化华北油气分公司,河南郑州 450006)

为揭示富有机质脆性页岩与钻井液之间的相互作用对井壁失稳潜在影响,以层理发育的脆性页岩为研究对象,利用蒸馏水、油基钻井液、硅酸盐钻井液及其滤液,开展钻井液高温浸泡试验,从宏观和微观方面描述页岩破裂失稳过程与机制。结果表明:钻井液侵入带来的水化膨胀与碱液侵蚀是页岩化学损伤的主要形式,也是诱发脆性页岩破裂失稳的直接原因;钻井液作用下,页岩主要沿层理面破裂,破裂根本原因是层理微缝的扩展、延伸乃至贯通形成宏观裂缝,诱发页岩失稳。室内试验与现场应用均证实,提高钻井液封堵性、降低滤失量,减弱水化与碱液侵蚀对页岩破裂失稳影响,有助于提高井壁稳定性,也是页岩气井防塌水基钻井液体系设计的主要技术思路。

岩石破裂; 裂缝扩展; 化学损伤; 钻井液; 页岩

富有机质页岩黏土矿物丰富,微裂缝发育,漏失或滤失钻井液易带来化学损伤,诱发脆性页岩破裂,进而引起井壁化学失稳[1-6]。……