钻井液对深层碳酸盐岩力学性质弱化规律探究

来源：石油科学通报杂志2025年第3期北京时间：

作者：陈超, 韩正波, 夏阳, 赵振, 陈修平

单位：1 中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院，乌鲁木齐 8300112 中国石化缝洞型油藏提高采收率重点实验室，乌鲁木齐 8300113 中国石油大学(北京)石油工程学院，北京 1022494 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室，北京 102249

摘要：深层碳酸盐岩储层逐渐成为中国增储上产的主体，但由于深部碳酸盐岩发育有断裂带，储层破碎，取心困难，对其力学特性研究较少。本文对顺北区块奥陶系鹰山组碳酸盐岩进行力学特性分析。基于矿物组分分析研究其微观组构特征，通过纳米压痕实验对岩样的硬度、弹性模量进行了分析，基于划痕试验，探究了现用钻井液的循环作用下，岩样中不同组分(基质、胶结面、填充物、裂缝)的强度弱化规律。结果表明，在高温高压环境下，受钻井液作用，深层碳酸盐岩呈现显著强度弱化特征：随浸泡时间增加，岩样基质、填充物及胶结面强度持续下降，岩样沿天然裂缝发生断裂。该研究系统阐明了钻井液作用下碳酸盐岩强度弱化规律，对钻井坍塌压力的计算和钻井液密度的优化提供了理论指导。

关键词：碳酸盐岩,填充物,力学性质,实验研究,钻井液作用

基金资助：国家自然科学基金面上项目“深部破碎性地层井壁坍塌力学机理与控制方法”(52374021)