基于直剪试验的页岩水化作用的强度弱化规律

• 作者: 袁和义 陈平
• 来源期刊: 天然气工业
• 关键词: 页岩 直剪试验 水化作用 弱面 岩石强度 坍塌压力 四川盆地 志留纪 水基钻井液 油基钻井液
• 年，卷（期）: 2015,（11）
• 所属期刊栏目: 钻井工程
• 页码范围: 71-77
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2015.11.011

摘要

随着页岩气资源的不断开发,水平井段的硬脆性页岩井壁失稳问题也越来越突出.为此,通过对水基、油基钻井液浸泡后的页岩岩样直剪试验,并结合单组弱面强度理论,分析了内聚力和内摩擦角对页岩强度的影响规律以及不同钻井液浸泡后的页岩强度弱化规律.对试验数据的分析结果表明:①水基、油基钻井液浸泡后内聚力和内摩擦角均下降,其垂直层理面方向的内摩擦角和内聚力均高于平行层理面方向;②页岩强度随钻井液浸泡时长增加而降低,受水化作用影响层理面导致强度降低,微裂缝表现为更易扩展,页岩容易产生破坏;③内聚力控制页岩强度大小,内摩擦角控制页岩沿弱面破坏的范围;④水基钻井液对页岩影响较为明显,页岩受其浸泡后强度下降较快,并随浸泡时间增加页岩强度持续下降,同时沿弱面破坏的角度限明显增大,油基钻井液能较好地保持岩样强度水平.最后,以四川盆地志留系龙马溪组M气藏为例,通过水平井段坍塌压力的计算,认识到水基钻井液基本不能满足钻并要求,而应采用油基钻井液且优先考虑沿最小水平地应力方向钻进.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈平	“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学	4	40	4.0	4.0
2	袁和义	“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学	1	10	1.0	1.0