1 论文标题：长73泥页岩地层井壁失稳物化机理及力学特征研究

2 作者信息：谢先奎*：长庆油田公司勘探事业部，陕西 西安；郭 康, 高 洁：川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院，陕西 西安

3 出处和链接：谢先奎, 郭康, 高洁. 长73泥页岩地层井壁失稳物化机理及力学特征研究[J]. 自然科学, 2023, 11(1): 139-146. https://doi.org/10.12677/OJNS.2023.111016

4 摘要：弄清鄂尔多斯盆地长73层位井壁频繁失稳物化机理及岩石力学特征，对该地区钻井至关重要。通过扫描电镜、X射线衍射、滚动回收率、膨胀性和Zeta电位试验，分析长73层位井壁失稳物化机理。结果表明：岩石层理、微裂缝和微裂隙发育；矿物组分中石英含量最高(平均28.33%)，其次为粘土矿物(平均18.5%)，其中粘土矿物以伊/蒙间层(平均62.67%)和伊利石(30.33%)为主，属于典型的硬脆性泥页岩地层；回收率为97.32%~98.62%，CST毛细管测试为13.65 s~20.67 s，Zeta电位绝对值介于8~22 mV，岩石水化分散性较弱。物化分析表明，长73层位井壁失稳主要是由于钻井液渗入地层，引起泥页岩结构力变化导致剥落掉块。钻井液浸泡岩石结果显示：钻井液滤液进入微裂缝后，伊利石和蒙脱石在碱性条件下与溶液发生离子反应，改变了层理面矿物成分，降低了微裂缝面的摩擦性能，从而影响岩石强度，其中水基钻井液浸泡后岩石力学参数变化幅度最大，岩石强度降低32.40%；随着浸泡时间增加，岩石力学参数呈递减趋势，岩石强度降低幅度可达11.11%~36.81%，且浸泡时间增加，微裂缝尖应力强度因子增加，临界断裂韧性降低，裂缝更容易扩展。

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