钻井液作用下深部泥岩强度演变机制与规律研究

摘要

针对钻井液作用下深部泥岩破坏的关键技术难题,通过室内试验分析钻井液浸泡下深部泥岩强度弱化规律,并从微观角度分析试样发生变化的机理.研究结果表明,钻井液浸泡下随取心夹角增大岩石强度先增后减并存在临界强度,岩石强度降幅高达49.5％～54.7％;随着围压增加,取心夹角为0°和90°时岩石强度增幅较低,仅为26.4％～39.2％.与内摩擦角变化相比,泥岩黏聚力变化规律性强,0°和90°条件下黏聚力降低幅度大,最高达67.3％;其他情况下泥岩黏聚力变幅不大.钻井液滤液的渗入导致泥岩内部裂缝缝尖应力强度因子增加,临界断裂韧性降低,裂缝扩展,这是泥岩强度降低的根本原因.同时,钻井液滤液改变了层理面填充物的矿物成分,降低裂缝面的摩擦系数,加剧了岩石强度的降低.