复杂载荷下深层脆性页岩力学性能及破坏规律实验研究

作者：范宇,王佳珺,刘厚彬,吴鹏程,高德伟,王旭东

摘要：四川自贡、泸州等区块深层页岩硬度高、脆性强、层理缝发育,水平钻井过程中井下阻卡、溢流等事故频发。针对该问题,通过开展深层脆性页岩钻井液封堵性实验及不同卸载围压速度下力学性能实验,研究了钻井液的封堵性及起钻速度对脆性页岩力学性能的影响及页岩破坏规律。实验结果表明:钻井液封堵性对深层脆性页岩强度和弹性模量具有明显影响,封堵性好时,页岩抗压强度可达350 MPa,弹性模量为16000 MPa;封堵性差时,页岩抗压强度仅为40 MPa,弹性模量为6000 MPa;围压卸载速度越快,脆性页岩越容易发生破坏,即起钻速度过快会导致井底有效液柱压力降低,引发井壁岩石崩落;井底压力环境下页岩多为沿层理裂缝发生破裂。该研究解释了复杂工况下深层脆性页岩力学性能及破坏规律,为现场制订防塌工艺措施提供了科学依据。

发文机构：中国石油西南油气田分公司 油气藏地质及开发工程国家重点实验室 西南石油大学 四川长宁天然气开发有限责任公司

关键词：脆性页岩岩石力学钻井液井壁稳定围压泸州区块brittle shalerock mechanicsdrilling fluidwellbore stabilityconfining pressureLuzhou Block

分类号： TE242[石油与天然气工程—油气井工程]