地层水矿化度对硬脆性泥页岩蠕变规律影响的试验研究.pdfVIP

第 43卷第5期 石 油 钻 探 技 术 VoI．43No．5 2015年 9月 PETR0LEUM DRILLING TECHNIQUES Sep．，2015 ．_钻井完井 doi：10．11911／syztjs．201505011 地层水矿化度对硬脆性泥页岩蠕变规律影响 的试验研究 王 萍L，屈 展 ，黄 海 (1．西北工业大学航空学院，陕西西安 710072；2．西安石油大学机械工程学院，陕西西安 710065) 摘 要：硬脆性泥页岩层理、微裂缝发育，易造成井壁坍塌，特别当受到外来流体侵入时，泥页岩具有明显的流 变效应。以硬脆性泥页岩为研究对象，进行了不同矿化度地层水饱和岩样的单轴压缩蠕变试验。在相同的外栽条 件下，矿化度 6．0×10mg／L地层水饱和岩样的蠕变变形量最小 (0．001～O．014)，矿化度 8．0×10mg／L地层水 饱和岩样的蠕变变形量稍大(O．005~0．024)，矿化度 4．0×104mg／L地层水饱和岩样的蠕变变形量最大(0．O1O～ 0．030)。借鉴经典元件组合模型的建模思路，建立了反映蠕变三阶段的蠕变模型，模型中瞬时弹性模量、黏滞 系数 和加速蠕变黏滞系数等 3个重要参数都明显趋于下降。试验结果表明：矿化度与泥页岩蠕变变形量之间呈二次非 线性函数关系，太高或太低都会对泥页岩的力学性质产生较大的影响。研究认为，在现场钻井中应考虑钻井液矿 化度对井壁稳定 的影响 。 关键词 ：地层水 矿化度 硬脆性 泥页岩 蠕变 实验室试验 中图分类号：TE21 文献标志码：A 文章编号：1001—0890(2015)05—0063—06 ExperimentalStudyoftheEffectofFormationW aterSalinity onCreep LawsoftheHardBrittleShale WangPing ，QuZhna ，HunagHai (1．College0fAeronautics，N0rthwesternP0Zvgc cnZL7iversity，Xi’an，Shaanxi，710072，C ina； 2．School0fMechanicalEngineering，Xi’anShiyouUniversity，Xi’an，Shaanxi，710065，C ina) Abstract：Hardbrittleclayshalehasmicro—fracturedbeddingandtendstocauseside—wallcollapse． Particularlywhenbeinginvadedbyforeign fluids，therockhasobviousrheologicaleffects．Takinghard brittleshaleastheobjectofstudy。uniaxialcreepexperimentsonwatersaturationsamplesofformations withdifferentdegreesofmineralizationwereconducted．Researchresultsshowedthatunderthesameex— ternallyapplied1oads．thecreepdeformationdegreeoftheformationwatersaturatedrocksampleswitha salinityof6．0×10mg／Lwastheleast(O．001-0．014)andthecreepdeformationdegreeoftheformation watersaturatedrocksampleswithasalinityof8．0×10mg／Lwasalittlegreater(0．005—0．024)，while thecreepdef