[发明专利]一种页岩井壁失稳研究中页岩强度降低程度的评价方法

说明书

本发明公开了一种页岩井壁失稳研究中页岩强度降低程度的评价方法。包括：(1)采用一面平整的页岩岩心或露头，将岩样置于岩石强度连续刻划测试系统进行刻划，并获取每一刻划位置处的强度值；(2)将岩样整体浸泡于工作流体中浸泡；(3)再次在相同的位置，以与第一次刻划相同的方向对岩样进行刻划，并获取浸泡后每一刻划位置处的强度值；(4)同一位置处浸泡前后强度之差即为页岩强度降低程度，降低程度除以浸泡前强度值即为强度降低率。本发明克服了传统抗压法中因取芯损伤带来的误差，具有准确便捷、对岩样损坏程度小的特点，可有效反应页岩非均质性特点，精细评价矿物组分、结构等对页岩强度及强度降低程度的影响。

技术领域

本发明涉及页岩技术领域，进一步地说，是涉及一种页岩井壁失稳研究中页岩强度降低程度的评价方法。

背景技术

与常规具有较强水敏性的膨胀性泥页岩所带来的井壁失稳形式不同，页岩储层通常水敏性黏土矿物含量较低，微裂缝和层理发育，易于坍塌掉块，引起井壁失稳的发生。加之目前页岩油气井均采用长水平段水平井方式开发，致使井壁失稳问题更加突出，因此开展页岩井壁稳定性能研究是非常有必要的。而准确全面地评价与钻井液流体接触前后的页岩强度特性，是页岩水平井井壁稳定研究的关键。

目前，国内外学者主要通过室内岩石抗压实验获取，根据岩样受压过程中的应力-应变曲线确定岩石强度及弹性等参数。该方式所需岩心数量较大，一般的井下取心难以满足。且抗压试验需要对岩样进行取心、断面磨平等深度加工，使之形成一定规格的标准岩心之后才能进行测试。而在岩样加工过程中，会对岩石造成一定程度的损坏。特别是对于层理性强、微裂隙发育的页岩来说，极易在加工过程中沿层理面发生断裂，使抗压实验结果精度大大降低；且抗压实验只可获取某一深度点处强度，无法反应整个地层的强度非均质性特征，因此也就难以全面有效地评价页岩的井壁稳定性能。另外，在采用抗压实验确定岩石强度降低率时，一般需要重复多次以降低实验误差。

发明内容

为解决现有技术中出现的问题，本发明提供了一种页岩井壁失稳研究中页岩强度降低程度的评价方法。以用于与工作流体接触后页岩强度变化表征，为页岩井壁稳定技术研究提供有效的研究手段。

本发明的目的是提供一种页岩井壁失稳研究中页岩强度降低程度的评价方法。

所述方法包括：

(1)采用一面平整的页岩岩心或露头，将岩样置于岩石强度连续刻划测试系统进行刻划，并获取每一刻划位置处的强度值；

(2)将岩样整体浸泡于工作流体中浸泡；

(3)再次在相同的位置，以与第一次刻划相同的方向对岩样进行刻划，并获取浸泡后每一刻划位置处的强度值；

(4)同一位置处浸泡前后强度之差即为页岩强度降低程度，降低程度除以浸泡前强度值即为强度降低率。

其中，优选：

步骤(1)中，对页岩岩心进行观察，选取具有明显不同颜色或结构特征的位置进行刻画；刻画2～8条线.

步骤(2)中，浸泡时间1-30天；浸泡温度为20～150℃；浸泡压力为0～60MPa。

每个划痕的深度为60～120微米；侵泡前后两次划痕的深度相同。

本发明具体可采用以下技术方案：

采用一面平整的页岩岩心或露头，将岩样置于岩石强度连续刻划测试系统进行刻划，获取原始岩石强度连续剖面，并获取每一刻划位置处的强度值；随后将岩样整体浸泡于工作流体中，浸泡压力和温度根据实际需要确定；浸泡一定时间后，再次以相同方向对岩样进行刻划，并获取浸泡后岩石强度连续剖面。同一位置处浸泡前后强度之差即为页岩强度降低程度，降低程度除以浸泡前强度值即为强度降低率。