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《三轴应力状态下页岩水化破坏实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、.o,No1第卷第期石油钻探技术99年3E)EIIECIQEMar.1996月月钻井泥浆卜三轴应力状态下页岩水化破坏实验研究林永学于忠厚张贞勇黄河福(tlJ东德州253005)(itJ东临邑251500),。提要泥页岩井眼称定不仅与其水敏性有关而且与岩石所受应力等条件有关利用三轴应力防摘实脸方法揭示了泥页宕在不同流速、压力、流体条件下的水化破坏规律.主肠词三轴应力泥岩页岩水教性流速钻井液防摘实脸室试脸,4,、页岩的MBC值较低属第类页岩L其水敏性较一前言。,、Ip,,差从钻井实际看SKK页岩造浆快易分散。,页岩的水化和所受应力是泥页岩失稳的根本原岩屑软化严重T页岩由于裂
2、隙发育常以剥落形式。因三轴应力防塌实验正是模拟页岩在井下所处环出现.G页岩则在钻穿初期稳定,但长期裸露之后开,,,,。境即在岩样承受流体浸泡和冲蚀的同时施加轴向始出现坍塌而且极难控制岩屑不软化不分散,.及围向压力以测试岩样的破坏方式和程度当受到、三向压,。三室内实验结果分析力时岩心不一定会遭到破坏但在经受流体冲蚀浸泡后,由,4、于水化作用的持续发生岩心的强度室内对种岩样的人造岩心进行了不同流速,导致岩心在三向压力下逐渐失去原有的稳压力及流体条件下的对。:、会下降比实验结果表明流速压,。定状态产生形变和破坏力及流体对页岩的破坏都有明显的影响。钻井过程,,,本文通过对两类典
3、型泥页岩的测试分析和讨中岩石所受地应力不能人为改变流速也只在小论了泥页岩在不同轴围压、不同流速和不同流体条范围内波动,因此,主要进行了不同流体对岩样破坏,。件下的失稳破坏特点与方式提出了规律性认识形式影响的实验研究.实验用流体的性能如表2所.二、实验用岩样的理化性质尔5种实验用流体的性能农2,,依据水敏性的强弱选择了2类4种岩样其理,代号流体流体性能参数动回收率”1.,、、、I卜化性质见表表中IChKS/分别代表伊利B。00500PH+小泥浆清水、、。石绿泥石高岭石和伊蒙混层NJI钾墓聚合物99633371.554岩样的理化性质农1NJZ盐污染后的NIJ22982649
4、9。082.5NJ3自来水67624026。518。5,.ct。页岩矿物组份%.MY亚甲蓝tNJ410%NaCI765205溶液g/g8ml/1009NJSCMC一PAC泥浆9地层IChKI/Smo:一,.。。。,3。。rnrS1613。4Ol10.400147111。56注B为滤失tml小币分别为600/而和soo/G5032990.10081463。92min下枯度计读数。.。KIKp62l5121104875247561T0.40673858.395::、:。选用上述种流体主要基于如下考虑注Mt几分别为被吸附的液体t和毛细吸附时间,.抑制性是控制页岩失稳的关健因此
5、选用了2,、;,、p、类典型流体如表2中的NIJNSJ体系由表1可知SKIKT页岩的亚甲蓝,(M,3①,,.全滤失型流体的影响如表2中的N3J和BC)值较高属第类页岩其水敏性较强G①〔6B9105.页岩祖定技术规范.钻井工程技术规范·标准·条例汇编.东营:石油大学出版社,1994第卷第期林永学等三轴应力状态下页岩水化破坏实脸研究,。体系;时G页岩的破坏时间由losomin缩短到408而n高)流3.滤失型常规性能遭到破坏又不做处理不同流体对岩心破坏的影响,.体的影响如NZJ体系控制页岩井眼失稳的常用方法就是使用抑制性,.如表2所示几种流体的粘度相近而非防塌型。因此,钻井液
6、本文着重就不同流体对岩心破坏方式。体系NSJ的失水则明显低于防塌型体系NIJ不论的影响进行讨论.实验结果如表4所示。,是在泥浆中还是清水中NIJ体系的回收率均优于不同流体对岩心破坏的形响(流t为7L/min)衰4。,NSJ尽管高浓度Nacl对失稳有明显的抑制作用但岩心代号流体岩心回收率破坏时间轴向变化t,an】In,1,,,,实验结果表明纯NCI溶液几乎不能对页岩分散起%.。到抑制作用,其回收率仅为26.5%。593一lNJ36178201565934NJI99.0>1.024一4400,NJZ是受到盐污染后的防塌型体系NIJ其性593一10NJZ75.08100。51
7、4..能遭到较大程度的破坏,失水量由9.0ml增加到G93一7NJI998)11700060K935NJI)93.8>12900.420,,一22ml但NZJ仍具有较强的抑制页岩分散的能力在K9316NJS84.51290.一0228,..泥浆中回收率达到”%而清水中回收率为K93一20NJ473510500264...T933NJ3)9673790036。一825%T93一6NJI>13051.流速对岩心破坏的影响由表4可知,不同流体对岩样的影响差异较大.室内仅选择在。2种流速下进行对比实验实验,(1)清水对岩样破坏的影响最大即破坏时间
