硬脆性泥页岩层理、微裂缝发育,易造成井壁坍塌,特别当受到外来流体侵入时,泥页岩具有明显的流变效应.以硬脆性泥页岩为研究对象,进行了不同矿化度地层水饱和岩样的单轴压缩蠕变试验.在相同的外载条件下,矿化度6.0×104 mg/L地层水饱和岩样的蠕变变形量最小(0.001～0.014),矿化度8.0×104 mg/L地层水饱和岩样的蠕变变形量稍大(0.005～0.024),矿化度4.0×104 mg/L地层水饱和岩样的蠕变变形量最大(0.010～0.030).借鉴经典元件组合模型的建模思路,建立了反映蠕变三阶段的蠕变模型,模型中瞬时弹性模量、黏滞系数和加速蠕变黏滞系数等3个重要参数都明显趋于下降.试验结果表明:矿化度与泥页岩蠕变变形量之间呈二次非线性函数关系,太高或太低都会对泥页岩的力学性质产生较大的影响.研究认为,在现场钻井中应考虑钻井液矿化度对井壁稳定的影响.
地层水 矿化度 硬脆性 泥页岩 蠕变 实验室试验