[发明专利]一种评价泥页岩稳定性的方法

说明书

本发明涉及泥页岩稳定性评价领域，特别涉及一种非活性泥页岩和/或硬脆性泥页岩的稳定性评价。评价泥页岩稳定性的方法包括如下步骤：步骤A：对泥页岩进行取芯，并制备为尺寸均一的岩芯样品；步骤B：将所述岩芯样品在活度分布为0‑1之间的至少两种不同活度的工作液中浸泡得到浸泡后的岩芯样品；步骤C：获取所述岩芯样品和所述浸泡后的岩芯样品的力学强度值，并根据所述力学强度值获得强度损失比。

技术领域

本发明涉及泥页岩稳定性评价领域，特别涉及一种非活性泥页岩和/或硬脆性泥页岩的稳定性评价。

背景技术

泥页岩受沉积作用影响，其性质千差万别，并且，其与钻井液会发生显著的物理化学作用。泥页岩稳定性评价是研究泥页岩理化特性、井壁稳定性分析和钻井液体系研发的基础，泥页岩稳定性评价可以从本质上反映泥页岩与工作液流体之间的相互作用特征，其一直是国内外十分关注而未能很好解决的难题。研究泥页岩的稳定性评价方法，有助于认识泥页岩井壁失稳的机理，也有助于设计新的防塌钻井液体系和开展非活性泥页岩和/或硬脆性泥页岩的稳定性研究。

国内公开发表相关的科技论文中涉及到的研究，多以井下岩芯岩屑或人造岩芯为对象，进行稳定性评价，包括常规的泥页岩稳定性实验方法如滚动回收率实验、膨胀实验和CST实验方法、浸泡实验和吸水扩散实验被广泛采用；如《辽河油田沙河街组硬脆性泥页岩防塌评价方法的研究》一文中提出了改进的热滚分散法、泥饼强度测定法及动滤失试验法评价非活性泥页岩和/或硬脆性泥页岩的稳定性，其结果可用于评价化学稳定剂的性能。《泥页岩水敏性评价新方法─比亲水量法研究》一文提出了比亲水量法应用于深井非活性泥页岩和/或硬脆性泥页岩稳定性评价。该方法利用泥页岩岩屑，测定泥页岩的比表面积以及吸水量，计算得到即单位泥页岩表面积上的吸水量即泥页岩比亲水量。虽然两篇文献均表明提出的方法适用于深井非活性泥页岩和/或硬脆性泥页岩稳定性，但这些方法的一个最大弊端是采用了岩屑样品进行试验。而非活性泥页岩性硬脆，长期的地质构造作用造就了独特的微观结构特性，采用文中所述方法均破坏了这种结构性，事实上很难有效评估其稳定性。

目前公开的硬脆非活性泥页岩稳定性评价方法相关专利中，也有采用流体浸泡后测定岩石物理特性变化的手段进行稳定性评价的方法，如《一种层状硬脆性泥页岩水化特性的评价方法》(专利号：201510077077.3)，该评价方法按照先后顺序包括以下步骤：对岩石进行描述后取芯，制备岩芯样品；将岩芯样品恢复至地层原位孔隙流体饱和状态；测定地层原位状态条件下岩芯样品的纵波波速和横波波速，然后改变孔隙流体性质，并测定改变孔隙流体性质后岩芯样品的纵波波速和横波波速；根据不同孔隙流体性质条件下岩芯样品的纵波波速和横波波速的变化情况，评价层状非活性泥页岩和/或硬脆性泥页岩的水化特性。利用该方法能够定量评价泥页岩的水化稳定特性。但这种方法仅应用于某种孔隙流体作用后的岩石物理性质的评价，更适合于评价工作液的性能，并不能从本质上反映非活性泥页岩和/或硬脆性泥页岩自身的稳定特性。

因此，有必要开发出一种能够反映水化作用对泥页岩自身的理化特性的作用以及对泥页岩力学特性影响的稳定性评价方法。

发明内容

基于现有的非活性泥页岩和/或硬脆性泥页岩稳定性评价方法的缺点，本发明提供了一种能反映水化作用对泥页岩自身的理化特性的作用以及对泥页岩力学特性影响的稳定性评价方法，该方法克服了传统泥页岩稳定性评价方法采用岩屑压制的人造岩芯而无法反映非活性泥页岩和/或硬脆性泥页岩自身结构影响，以及非活性泥页岩和/或硬脆性泥页岩的评价值普遍接近稳定性评价的良值而不具备衡量差异性无法反映稳定性差异的不足，实现了科学客观的泥页岩稳定性的评价，提高非活性泥页岩和/或硬脆性泥页岩稳定性评价的有效性和适用性是非常必要和有意义的。