[发明专利]一种钻硬脆性页岩用钻井液体系抑制性评价方法

摘要

本发明公开了一种钻硬脆性页岩用钻井液体系抑制性评价方法，它包括以下步骤：S3、对柱塞试样开展在不同围压条件下，进行岩石三轴压缩试验，基于三轴试验结果与摩尔‑库伦强度准则，获取岩体三轴抗压强度、内聚力以及内摩擦角的力学参数；S4、对方块试样开展岩石硬度试验，以获取岩体硬度；S5、在实验温度、压力下，分别对硬脆性页岩的柱塞试样和方块试样进行钻井液浸泡。本发明的有益效果是：在钻井液抑制性常规评价的基础上，采用柱塞岩样与不规则岩块相结合，引入岩体多类力学强度参数指标，通过力学强度参数的变化评价钻井液的抑制性能，也能直接准确的评价地层井壁稳定性，从而更好地指导现场钻井液优选。

主权项

1.一种钻硬脆性页岩用钻井液体系抑制性评价方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1、试样的准备：从矿场采集硬脆性页岩井下样品或野外露头样品，钻取页岩岩心，制成实验所需的柱塞试样和方块试样；S2、试样的选取：采用超声波透射方法对硬脆性页岩试样进行测试，同时也计算硬脆性页岩试样的密度，从而选取出基础物性参数相近的页岩试样；S3、对柱塞试样开展在不同围压条件下，进行岩石三轴压缩试验，基于三轴试验结果与摩尔‑库伦强度准则，获取岩体三轴抗压强度、内聚力以及内摩擦角的力学参数；S4、对方块试样开展岩石硬度试验，以获取岩体硬度；S5、在实验温度、压力下，分别对硬脆性页岩的柱塞试样和方块试样进行钻井液浸泡；S6、取出步骤S5中浸泡后的柱塞试样，与原岩在相同实验条件下，开展岩石三轴压缩试验，获取岩体单轴抗压强度、内聚力以及内摩擦角的力学参数；S7、取出步骤S5中浸泡后的方块试样，与原岩在相同实验条件下，开展岩石硬度试验，获取岩体硬度；S8、对钻井液浸泡前后的硬脆性页岩的力学参数进行对比，研究不同类型钻井液体系作用前后的硬脆性页岩强度参数变化规律，判定不同类型钻井液体系对页岩试样力学强度参数的保持能力，进而评价不同类型钻井液体系的抑制性能；S9、采用三种不同类型的钻井液体系，重复步骤S4～S8，以对比钻井液前后力学参数变化；S S10、根据钻井液作用前后的硬脆性页岩的力学强度参数，计算出钻井液作用后硬脆性页岩地层坍塌压力增量，其表达式为：式中：Δρ_m为坍塌压力增量，g/cm³；H为深度，单位为m；c₀、c_i分别为原岩和浸泡后硬脆性页岩岩体的内聚力，MPa；K₀、K_i分别为原岩和浸泡后岩的中间参数；分别为原岩和浸泡后硬脆性页岩岩体的内摩擦角，单位为°。