【摘 要】
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硬脆性页岩作为井壁围岩时,在循环介质流体作用下其裂缝形成的机理一直是近年来研究的热点。钻井液和页岩之间水活度差会间接影响硬脆性页岩裂缝的形成机制。通过对广义Usher
【机 构】
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中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室,中国石化石油工程技术研究院
【基金项目】
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国家重点基础研究发展计划(973计划)“深井复杂地层安全高效钻井基础研究”(编号:2010CB226701);国家科技重大专项“力学与化学耦合井眼稳定技术研究”(编号:2011ZX05031-004-001-001)
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硬脆性页岩作为井壁围岩时,在循环介质流体作用下其裂缝形成的机理一直是近年来研究的热点。钻井液和页岩之间水活度差会间接影响硬脆性页岩裂缝的形成机制。通过对广义Usher模型修正,建立了活度—膨胀率—水化程度分析模型,认为岩石膨胀率低于"临界膨胀率"时处于井壁稳定性良好的非渗透水化阶段,根据其内部对应的钻井液活度范围,提出活度窗口的概念,并利用室内实验对模型进行了验证。实验结果表明,不同活度的钻井液在宏观上使页岩强度发生差异性变化,微观上对页岩内部结构具有时间敏感性影响。这一机理的提出,可以为钻井液活度设计提供更准确的配制范围,为井壁稳定提供有力保障。
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