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摘要
在钻井过程中，钻井液与泥页岩相互作用所引起的水化应变，改变了井周应力分布，减小了泥页岩岩石强度，使得岩石力学参数也出现了改变，最后的结果导致井壁失稳，发生井壁坍塌。作者基于前人针对水化作用对于岩石力学参数影响的研究，以弹性力学和岩石力学等理论为基础，通过室内实验得出吸水扩散系数，同时考虑水化作用产生的弱化影响和附加水化作用所产生的应力，建立了力-化耦合作用下坍塌压力预测模型，绘制了水化坍塌周期图版。研究结果表明，含水量与吸水处距离成负相关关系，与吸水时间呈正相关关系，同时水化作用也会对岩石力学参数造成影响。南海目标储层在使用密度为1.12 g/cm3的水基聚合物钻井液的条件下坍塌周期在10 d左右；当钻井液密度为1.13 g/cm3时，坍塌周期为21 d。最终从水化坍塌周期图版可以看出，在钻开泥页岩地层后，将泥浆密度逐渐提升至1.14～1.15 g/cm3之间，有益于长时间维持井壁稳定，防止井壁坍塌。该研究成果丰富了泥页岩井壁稳定研究内容，为安全钻井周期的设计提供了理论依据。
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