页岩水化微观作用力定量表征及工程应用

作者：康毅力; 杨斌; 李相臣; 杨建; 游利军; 陈强

来源：石油勘探与开发, 2017, 44(02): 301-308.

• 页岩
• 水化作用
• 水合力
• 伊利石
• 井壁失稳
• 焖井

以四川盆地志留系龙马溪组和鄂尔多斯盆地三叠系延长组页岩为研究对象,从微观作用力的角度分析页岩水化机理,进行水合力的定量表征,并开展矿场应用。选取了与伊利石组成和性质都极为相似的白云母进行微观作用力测试。结果显示云母片在电解质溶液中的微观作用力主要包括DLVO(Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek)力和水合力。当电解质浓度较低时,测试曲线符合DLVO理论;但当电解质浓度大于临界值且云母片间距小于5 nm左右时,测试曲线完全偏离DLVO理论曲线,水合力开始占据主导作用。定量计算表明水合力强度随作用距离增加呈双指数型衰减。矿场应用表明,严格控制水相侵入并降低水合力强度是防塌钻井液体系设计的关键;压后焖井过程中充分利用页岩水化致微裂缝萌生、扩展可进一步改造页岩储集层。

• 单位
  油气藏地质及开发工程国家重点实验室; 西南石油大学