優選鉆井液對F區塊井壁穩定性影響

劉向君 高士根 梁利喜

摘 要：對該區塊巖石礦物組分分析，通過巖石三軸力學實驗，對原巖和用現場以及優化后的鉆井液浸泡巖心的力學性質變化。研究不同鉆井液對F區塊坍塌壓力的影響，分析地層坍塌壓力變化并對該區塊進行穩定性分析，為優化鉆井液提供選擇。研究表明粘土礦物以伊利石，伊蒙混層為主，水基鉆井液與巖石相互作用，導致泥巖地層強度降低，坍塌壓力增大，層理微裂縫，微裂隙發育。水相沿裂縫或裂紋侵入地層，一方面降低弱結構面的摩擦力，另一方面侵入的液相將產生水力尖劈作用，導致地層破碎，誘發井壁失穩。有必要對鉆井液進行優化，為安全施工提供技術指導。

關鍵詞：坍塌壓力;鉆井液;井壁穩定;力學性質

0 引言

本研究目標地層為三疊系延長組地層。通過現場取芯發現，長8儲層主要為頁巖，砂巖，砂頁互層。長8儲層的砂頁互層比較發育。在砂頁互層接觸的地方，基本都有一個膠結的問題，容易形成斷面的裂縫，弱化原巖的力學性質。在鉆井過程中，為鉆井液的進入提供了通道。鉆井液濾液進入砂頁互層，容易引起斷面的斷裂，加劇地層巖石的破碎，降低巖石的力學強度，造成井壁失穩。重點從鉆井液對巖石強度的影響角度考慮。

1 工區地層物性特征

F區塊的長8儲層的頁巖孔隙度分布在04%-43%之間，平均為139%。長8頁巖儲層的滲透率從000121-00812mD不等，平均為00175mD。長8砂頁互層的孔隙度分布在06%-44%之間，平均為258%。長8砂巖儲層的孔隙度分布在23%-69%之間，平均為43%。……