泥页岩微裂缝模拟新方法及封堵评价实验

来源：钻井液与完井液杂志2017年第1期北京时间：

作者：杨决算,侯杰

单位：大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院, 黑龙江大庆 163413；

摘要：目前泥页岩微裂缝模拟方法较多，但都存在一定局限性，且不能真实模拟高温高压下泥岩与钻井液接触后水化分散过程。针对该难题，在对平滑钢块模拟法、砂床封堵实验法、劈裂岩样人造裂缝模拟法和透明钢化玻璃模拟法进行分析的基础上，采用干法钻取取样岩心以获得标准岩心柱，对岩心柱进行造缝，并在岩心缝面垫上不同厚度的锡纸，模拟宽度为10~100 μm的微裂缝；将岩心柱放入夹持器中，与动态失水仪相连，可形成一套泥岩微裂缝封堵能力评价装置。介绍了封堵评价实验装置的组装和实验操作步骤，及其功能和优点，给出了微裂缝缝宽的推导公式，并通过精确测量数据换算出了等效裂缝宽度。室内实验表明，该微裂缝模拟方法有精度高、重复性好等优点。研究结果表明，该方法及评价装置不仅能模拟泥页岩与外来液相接触后的水化分散、膨胀等过程，还能真实模拟井底高温高压条件下钻井液对微裂缝的封堵情况，为深入研究微裂缝的封堵机理、封堵材料优选及钻井液配方优选提供可靠的实验方法和数据支撑。

关键词：硬脆性泥页岩, 微裂缝, 井壁稳定, 取样岩心, 封堵能力

基金资助：

中石油集团公司“十三五”重大科技专项“大庆油气持续有效发展关键技术研究与应用”。