王顯光，高書陽(yáng)，褚奇，張亞云 (頁(yè)巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101 中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院，北京 100101)

王松 (長(zhǎng)江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 荊州 434023)

甄劍武 (頁(yè)巖油氣富集機(jī)理與有效開發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100101 中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院，北京 100101)

近年來(lái)，我國(guó)先后在涪陵、長(zhǎng)寧、威遠(yuǎn)等區(qū)塊的海相龍馬溪組頁(yè)巖勘探開發(fā)中取得重大突破[1～3]。其中，截至2018年3月，涪陵頁(yè)巖氣年產(chǎn)已達(dá)100×108m3，標(biāo)志著我國(guó)頁(yè)巖氣加速邁進(jìn)大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展階段，對(duì)緩解我國(guó)能源壓力具有重要意義[4,5]。與常規(guī)泥頁(yè)巖不同，龍馬溪組頁(yè)巖儲(chǔ)層層理性強(qiáng)、微裂隙發(fā)育，與鉆井液接觸后極易坍塌掉塊，發(fā)生失穩(wěn)，給水平井鉆進(jìn)帶來(lái)極大的安全隱患。多個(gè)區(qū)塊的龍馬溪組頁(yè)巖在鉆進(jìn)過程中頻繁發(fā)生井壁坍塌現(xiàn)象，造成工期延緩，成本急劇增加[6,7]，因此,如何有效地評(píng)價(jià)龍馬溪組頁(yè)巖的井壁穩(wěn)定性對(duì)安全快速鉆井具有重大的意義。

劉向君等[8]通過浸泡方法研究了龍馬溪組頁(yè)巖浸泡前后裂縫的變化；姚光華等[9]、楊恒林等[10]研究了龍馬溪露頭巖樣在不同層理角度下的力學(xué)特性，認(rèn)為層理發(fā)育對(duì)力學(xué)性能具有較大的影響；崔云海等[7]、丁乙等[11]研究了不同條件下龍馬溪組頁(yè)巖力學(xué)性質(zhì)的變化；林永學(xué)等[12,13]采用巖石強(qiáng)度連續(xù)刻劃方法評(píng)價(jià)了礦物組分變化對(duì)強(qiáng)度的影響；馬天壽等[14]采用掃描試驗(yàn)分析了龍馬溪組頁(yè)巖露頭在清水浸泡前后的細(xì)觀損傷特征，認(rèn)為頁(yè)巖損傷主要發(fā)生在浸泡前期。但目前尚未有論述不同流體介質(zhì)條件下龍馬溪組頁(yè)巖井壁穩(wěn)定性能評(píng)價(jià)方面的研究。為此，筆者采用川渝地區(qū)龍馬溪組頁(yè)巖巖心，采用多種不同的試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)了龍馬溪組頁(yè)巖在油基鉆井液體系、高性能水基鉆井液體系、氯化鉀聚合物鉆井液體系及蒸餾水等4種流體介質(zhì)條件下的井壁穩(wěn)定性能，并進(jìn)行了深入分析，旨在為進(jìn)一步研究龍馬溪組頁(yè)巖井壁失穩(wěn)機(jī)理及頁(yè)巖水平井鉆井液體系的研發(fā)提供理論參考。

1 礦物組分及微觀結(jié)構(gòu)分析

1.1 礦物組分

通過對(duì)威遠(yuǎn)、涪陵、彭水等多個(gè)區(qū)塊近300個(gè)巖樣進(jìn)行礦物組分分析，發(fā)現(xiàn)不同區(qū)塊的龍馬溪組頁(yè)巖礦物組分大體相當(dāng)，均以黏土礦物和石英為主。其中黏土礦物質(zhì)量分?jǐn)?shù)在15%～76%之間，平均34%；石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)在17%～72%之間，平均40%；且同一區(qū)塊不同井深、不同位置處礦物組分變化也較大，表現(xiàn)出極強(qiáng)的非均質(zhì)性特征。在黏土礦物中，各個(gè)區(qū)塊龍馬溪組頁(yè)巖均以伊利石為主，不含蒙脫石。

1.2 微觀結(jié)構(gòu)

圖1為涪陵區(qū)塊龍馬溪組頁(yè)巖電鏡掃描照片。通過圖1(a)可見，龍馬溪組頁(yè)巖發(fā)育有大量平行的微裂縫，方向與層理面相同；另可見少量與層理面斜交的裂縫，走向較為隨機(jī)；由圖1(b)可見頁(yè)巖微裂縫寬度主要集中在1～20μm之間；圖1(c) 和圖1(d)可見大量納米級(jí)和亞微米級(jí)孔喉和晶間縫。

2 試驗(yàn)方案

2.1 試驗(yàn)樣品

試驗(yàn)采用焦頁(yè)11-4井、彭頁(yè)1HF井和威頁(yè)23-1H井龍馬溪組各一段巖心，將巖心粉碎篩取6～10g巖屑用于頁(yè)巖滾動(dòng)回收試驗(yàn)；篩取大于100目巖粉，并在6000psi(1psi≈6895Pa)壓力下經(jīng)30min壓制成巖心片用于線性膨脹試驗(yàn)；沿層理面方向用取心設(shè)備套取規(guī)格為?25mm×50mm的巖心柱用于裂縫擴(kuò)展試驗(yàn)、封堵試驗(yàn)和力學(xué)試驗(yàn)。

試驗(yàn)選取蒸餾水、氯化鉀聚合物鉆井液、高性能水基鉆井液和油基鉆井液等4種不同性能的流體。

蒸餾水：采用英國(guó)ELGA MICRA純水儀制得。

氯化鉀聚合物鉆井液：4%膨潤(rùn)土+0.8%羧甲基纖維素鈉鹽LV-CMC+0.2%部分水解聚丙烯酰胺KPAM+0.5%NaOH +2%磺化酚醛樹脂SMP-2+2%磺化瀝青DF-1+5%KCl。

高性能水基鉆井液：2%膨潤(rùn)土+0.5%聚陰離子纖維素LV-PAC+0.5%羧甲基纖維素鈉鹽LV-CMC +4%磺化酚醛樹脂SMP-2+4%褐煤樹脂SPNH+4%鑲嵌成膜封堵防塌劑SMSHIELD-2+2%高酸溶磺化瀝青FF-Ⅲ+1.5%微納米封堵劑SMFD-1+2%納米乳液SMNR-1+1.5%碳酸鈣QS-2+0.3%聚胺SMJA-1+2%環(huán)保潤(rùn)滑劑SMLUB-E+2%高效潤(rùn)滑劑SMJH-1+6%KCl+0.5% KOH。

油基鉆井液：白油+2%有機(jī)土SMGEL-O+1.5%主乳化劑SMEMUL-1+1%輔乳化劑SMEMUL-2+2%降濾失劑SMFLA-O+ 25%CaCl2溶液+1.5%流型調(diào)節(jié)劑SMHSFA-1+2%CaO。

2.2 試驗(yàn)設(shè)備

Fann2000型泥頁(yè)巖線性膨脹儀、Phoenix v|tome|x型高精度工業(yè)CT、ShaleStab頁(yè)巖壓力穿透試驗(yàn)系統(tǒng)、TerraTek三軸巖石力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)。

2.3 試驗(yàn)方法

采用Fann2000型泥頁(yè)巖線性膨脹儀測(cè)定常溫條件下龍馬溪組頁(yè)巖在不同流體浸泡條件下的線性膨脹曲線，進(jìn)行對(duì)比分析;采用Phoenix v|tome|x型高精度工業(yè)CT掃描龍馬溪組頁(yè)巖在不同流體中浸泡0、0.5、2、720h時(shí)的二維圖像，進(jìn)行對(duì)比分析;采用ShaleStab頁(yè)巖壓力穿透試驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)試不同流體對(duì)龍馬溪組頁(yè)巖的封堵情況，進(jìn)行對(duì)比分析;采用TerraTek三軸巖石力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試龍馬溪組頁(yè)巖在不同流體中浸泡0、7、14、28d時(shí)的巖石抗壓強(qiáng)度，進(jìn)行對(duì)比分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 膨脹分散性能評(píng)價(jià)

3.1.1 線性膨脹性能

圖2為蒸餾水條件下龍馬溪組頁(yè)巖與H泥巖和W泥巖的水化膨脹性能對(duì)比。從圖2中可見,H泥巖最終線性膨脹率為67%，W泥巖最終線性膨脹率為45%；而涪陵和彭水龍馬溪組頁(yè)巖線性膨脹率僅為12.2%和11.6%。由此可以說明2個(gè)區(qū)塊的龍馬溪組頁(yè)巖的水化膨脹性能相近，但都要遠(yuǎn)小于常規(guī)泥巖的膨脹性能。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因主要在于龍馬溪組頁(yè)巖黏土礦物主要以伊利石為主，活度較弱，膨脹性能較差。

圖3為涪陵龍馬溪組頁(yè)巖在4種不同流體介質(zhì)條件下的線性膨脹性能對(duì)比情況?？梢园l(fā)現(xiàn)，龍馬溪組頁(yè)巖在蒸餾水、氯化鉀聚合物鉆井液、高性能水基鉆井液和油基鉆井液條件下的線性膨脹率分別為12.4%、10.4%、3.7%和1.6%。從上述結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，雖然龍馬溪組頁(yè)巖水化膨脹性能較弱，但不同的流體介質(zhì)對(duì)其抑制能力仍具有顯著的差異，因此在構(gòu)建鉆井液體系時(shí)需強(qiáng)化體系的水化抑制能力。

3.1.2 頁(yè)巖水化分散能力

采用頁(yè)巖滾動(dòng)回收試驗(yàn)可有效評(píng)價(jià)頁(yè)巖在高溫滾動(dòng)狀態(tài)下的分散性能。試驗(yàn)評(píng)價(jià)了威遠(yuǎn)、涪陵和彭水等3個(gè)區(qū)塊的龍馬溪組頁(yè)巖在4種流體介質(zhì)條件下的滾動(dòng)回收率，結(jié)果如圖4所示。3個(gè)不同區(qū)塊的龍馬溪組頁(yè)巖表現(xiàn)幾乎相同，不論是蒸餾水，還是抑制能力最強(qiáng)的油基鉆井液，高溫滾動(dòng)回收率都大于97%，且4種流體介質(zhì)條件下滾動(dòng)回收率差距極小，表明龍馬溪組頁(yè)巖水化分散能力極弱。

3.2 微觀結(jié)構(gòu)變化評(píng)價(jià)

采用美國(guó)通用電氣公司的Phoenix v|tome|x型高精度工業(yè)CT評(píng)價(jià)了涪陵龍馬溪組頁(yè)巖在蒸餾水、氯化鉀聚合物鉆井液、高性能水基鉆井液和油基鉆井液浸泡條件下頁(yè)巖微觀結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的變化情況。

圖5為蒸餾水作用下不同時(shí)刻龍馬溪組頁(yè)巖微觀結(jié)構(gòu)變化情況。可以發(fā)現(xiàn),與浸泡前(見圖5(a))相比，浸泡0.5h時(shí)(見圖5(b))在圖像中間位置產(chǎn)生一條與層理方向相同的新縫；2h時(shí)(見圖5(c))在圖像上方又產(chǎn)生一條新的裂縫，該裂縫方向與層理面方向呈一定的夾角；2h之后直至720h內(nèi)(見圖5(d))圖像再無(wú)明顯變化，也即說明巖心內(nèi)部無(wú)明顯變化發(fā)生。上述現(xiàn)象也可以說明在毛細(xì)管力、滲透壓等的作用下，蒸餾水可在極短的時(shí)間內(nèi)快速進(jìn)入頁(yè)巖微裂縫、層理縫，并使裂縫壁面的黏土礦物等發(fā)生水化膨脹，促使裂縫逐漸擴(kuò)張、延伸，最終導(dǎo)致宏觀裂縫的產(chǎn)生；而在實(shí)際的鉆井過程中，便可導(dǎo)致層狀掉塊剝落，井壁失穩(wěn)發(fā)生。這也要求在鉆井液設(shè)計(jì)和使用中，應(yīng)在保持合理抑制的同時(shí)，也應(yīng)強(qiáng)化鉆井液體系的封堵性能，盡量在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)頁(yè)巖微裂縫形成良好的封堵效果，減少濾液的進(jìn)入，方可保持頁(yè)巖地層井壁的長(zhǎng)期穩(wěn)定。

圖6為氯化鉀聚合物鉆井液作用下不同時(shí)刻龍馬溪組頁(yè)巖微觀結(jié)構(gòu)變化情況。該巖心在浸泡之前存在3條平行于層理的裂縫；浸泡0.5h時(shí)(見圖6(b))與浸泡前(見圖6(a))相比，頁(yè)巖內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生顯著的變化；2h時(shí)(見圖6(c))上部產(chǎn)生2條明顯的裂縫;2h之后直至720h(見圖6(d))，巖心內(nèi)部再無(wú)明顯變化發(fā)生。從上述現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn)與蒸餾水相比，氯化鉀聚合物鉆井液浸泡條件下龍馬溪組頁(yè)巖裂縫主要形成于0.5～2h內(nèi)，同蒸餾水浸泡條件相比略晚。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因在于體系中鉀離子的存在可對(duì)頁(yè)巖黏土礦物的水化作用具有一定的抑制效果，致使其裂縫形成及擴(kuò)展較晚；然而由于氯化鉀聚合物鉆井液體系本身封堵能力較弱，雖可減緩但卻無(wú)法阻止濾液的侵入，因此也就無(wú)法阻止裂縫的形成。

試驗(yàn)采用的高性能水基鉆井液是依據(jù)龍馬溪組頁(yè)巖地層的儲(chǔ)層特點(diǎn)，在“合理抑制、高效封堵”的技術(shù)思路指導(dǎo)下研發(fā)的強(qiáng)抑制強(qiáng)封堵水基鉆井液體系。該體系以聚胺和氯化鉀復(fù)合作為強(qiáng)抑制劑，以多種不同尺度的納米級(jí)和微米級(jí)封堵材料復(fù)配作為強(qiáng)封堵劑，具有優(yōu)異的井壁穩(wěn)定性能。

圖7為高性能水基鉆井液作用下不同時(shí)刻龍馬溪組頁(yè)巖微觀結(jié)構(gòu)變化情況。該巖心在試驗(yàn)進(jìn)行的720h內(nèi)，其內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)均無(wú)明顯變化發(fā)生，說明高性能水基鉆井液有效防止了頁(yè)巖裂縫的形成。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因在于體系中的氯化鉀和聚胺強(qiáng)抑制劑可對(duì)頁(yè)巖中的黏土礦物產(chǎn)生強(qiáng)抑制作用，阻止了黏土礦物的水化膨脹；而微米級(jí)和納米級(jí)封堵劑可對(duì)頁(yè)巖微裂縫及孔喉形成強(qiáng)力封堵作用，防止了濾液的侵入，從而達(dá)到了有效防止井壁失穩(wěn)的效果。

由于油基鉆井液井壁穩(wěn)定及潤(rùn)滑減阻方面的突出優(yōu)勢(shì)，目前國(guó)內(nèi)外絕大多數(shù)頁(yè)巖儲(chǔ)層長(zhǎng)水平段鉆井均采用油基鉆井液進(jìn)行鉆井作業(yè)。圖8為油基鉆井液作用下不同時(shí)刻龍馬溪組頁(yè)巖微觀結(jié)構(gòu)變化情況，可以發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)過程中沒有新裂縫產(chǎn)生，其他部分也未有明顯的變化，說明油基鉆井液具有優(yōu)異的封堵和抑制能力，可有效維持頁(yè)巖的井壁穩(wěn)定。

通過上述試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),龍馬溪組頁(yè)巖內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的變化主要為裂縫的形成和擴(kuò)展情況，且其裂縫產(chǎn)生于同流體接觸開始的極短時(shí)間內(nèi);受頁(yè)巖層理發(fā)育的影響，形成的裂縫大都平行于層理面，具有明顯的方向性;隨著抑制能力和封堵性能的增強(qiáng)，鉆井液體系可有效地延緩甚至是阻止頁(yè)巖中裂縫的形成和擴(kuò)展，起到井壁穩(wěn)定的作用。

3.3 頁(yè)巖微裂縫封堵評(píng)價(jià)

上述研究表明鉆井液濾液沿層理、微裂縫持續(xù)侵入地層，使頁(yè)巖微裂縫不斷的擴(kuò)展、貫通，最終導(dǎo)致頁(yè)巖的整體破壞而失穩(wěn)。因此，如何有效地封堵頁(yè)巖層理微裂隙，減緩甚至是阻止濾液在頁(yè)巖中的穿透效應(yīng)，是維持頁(yè)巖地層井壁穩(wěn)定的關(guān)鍵。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要采用常規(guī)濾失試驗(yàn)、鑄體薄片、割縫鋼板和玻璃刻蝕等方法來(lái)評(píng)價(jià)頁(yè)巖微裂縫的封堵效果；然而這些方法都存在一定的缺陷，如割縫鋼板和玻璃刻蝕等方法所模擬微裂縫大都在100μm以上，遠(yuǎn)大于頁(yè)巖微裂縫及孔喉尺寸，而常規(guī)濾失試驗(yàn)和鑄體薄片等無(wú)法反映頁(yè)巖微裂縫的結(jié)構(gòu)特征，致使封堵結(jié)果出現(xiàn)一定的偏差。

壓力穿透試驗(yàn)是近年發(fā)展的一種井壁穩(wěn)定評(píng)價(jià)方法，由于采用頁(yè)巖巖心，可真實(shí)地反映裂縫壁面結(jié)構(gòu)特征及尺寸，克服了上述評(píng)價(jià)方法的不足，準(zhǔn)確反映不同流體對(duì)頁(yè)巖微裂縫的封堵情況。其主要試驗(yàn)原理是將巖樣置于巖樣夾持器中，巖樣上游通過鉆井液循環(huán)維持一個(gè)恒定的壓力，在壓差和活度差影響下，流體向巖樣內(nèi)部滲透，并促使頁(yè)巖下游壓力逐漸升高，而通過檢測(cè)頁(yè)巖下游壓力的變化即可獲取流體在頁(yè)巖中壓力傳遞的情況。試驗(yàn)采用美國(guó)ShaleStab頁(yè)巖壓力穿透試驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)定了不同流體在龍馬溪組頁(yè)巖中的壓力穿透情況，結(jié)果見圖9。試驗(yàn)所用巖心取心方向均平行于層理面。

由圖9可知，當(dāng)上游循環(huán)流體為蒸餾水時(shí)，隨著上游壓力的增大，下游壓力也隨之快速升高，在短短的30s內(nèi)便由0psi快速上升至132psi達(dá)到平衡，隨后維持該壓力不再變化，通過計(jì)算在該條件下頁(yè)巖相對(duì)滲透率高達(dá)8.87mD。形成這一現(xiàn)象的主要原因在于蒸餾水沒有封堵作用，在壓差的作用下，蒸餾水可快速通過層理微裂縫形成穿透。這種情況極易導(dǎo)致在實(shí)際的頁(yè)巖地層鉆進(jìn)過程中，壓力沿著頁(yè)巖層理裂縫形成穿透，導(dǎo)致井筒圍巖失去應(yīng)力支撐而發(fā)生失穩(wěn)。

當(dāng)上游循環(huán)流體為氯化鉀聚合物鉆井液時(shí)，頁(yè)巖巖心上游壓力保持200psi基本不變，而下游壓力緩慢增加；但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，下游壓力增加的趨勢(shì)逐漸降低，在14h時(shí)基本達(dá)到124psi的平衡狀態(tài)，隨后維持該壓力不再變化，通過計(jì)算在該條件下頁(yè)巖滲透率為7.32×10-2mD。與蒸餾水相比，氯化鉀聚合物鉆井液條件下頁(yè)巖相對(duì)滲透率明顯降低，說明體系中的膨潤(rùn)土等微顆粒對(duì)頁(yè)巖微裂縫形成了一定的封堵作用。

在高性能水基鉆井液條件下，當(dāng)上游循環(huán)壓力保持200psi時(shí)，下游壓力在試驗(yàn)開始的前1.5h為0psi，說明高性能水基鉆井液在試驗(yàn)開始的瞬間便對(duì)頁(yè)巖微裂縫形成封堵；隨后下游壓力開始緩慢的增加；至14h時(shí)下游壓力僅為25psi，通過計(jì)算在該條件下頁(yè)巖滲透率為3.12×10-6mD，說明高性能水基鉆井液體系中的微納米封堵劑可對(duì)頁(yè)巖微裂縫形成優(yōu)異的封堵效應(yīng)，極大地降低了濾液的壓力穿透作用。

在油基鉆井液條件下，頁(yè)巖下游壓力上升最慢；至14h時(shí)下游壓力僅為10psi，通過計(jì)算在該條件下頁(yè)巖滲透率僅為1.28×10-6mD，說明油基鉆井液封堵效果最好。

3.4 力學(xué)性能評(píng)價(jià)

上述微觀結(jié)構(gòu)的變化評(píng)價(jià)中的試驗(yàn)表明與流體接觸后會(huì)導(dǎo)致頁(yè)巖中裂縫的形成和擴(kuò)展，而裂縫的形成和擴(kuò)展會(huì)對(duì)其力學(xué)性能產(chǎn)生顯著的影響。采用美國(guó)TerraTek三軸巖石力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試了龍馬溪組頁(yè)巖巖心在4種不同流體介質(zhì)中浸泡0、7、14、28d后的力學(xué)性能變化情況。浸泡溫度90℃，力學(xué)測(cè)試圍壓30MPa。

圖10為4種不同流體浸泡條件下龍馬溪組頁(yè)巖三軸抗壓強(qiáng)度的變化情況。由圖10可知，龍馬溪組頁(yè)巖在4種流體中浸泡后，三軸抗壓強(qiáng)度都隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)出降低的趨勢(shì)；但不同流體作用下三軸抗壓強(qiáng)度變化具有明顯的區(qū)別，其中油基鉆井液條件下抗壓強(qiáng)度由浸泡前的235.64MPa降低至28d時(shí)的198.27MPa，強(qiáng)度降低了15.85%，強(qiáng)度降低幅度最??；高性能水基鉆井液浸泡28d時(shí)三軸抗壓強(qiáng)度為168.80MPa，降低幅度為28.06%；氯化鉀聚合物鉆井液浸泡28d時(shí)強(qiáng)度為140.34MPa，降低幅度為40.44%；蒸餾水浸泡后強(qiáng)度為72.63MPa,降低幅度達(dá)69.17%，降低幅度最大。

內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角是反映巖石破壞的2個(gè)主要參數(shù)，其中內(nèi)聚力體現(xiàn)了巖體內(nèi)部各相鄰部分之間的吸引力；內(nèi)摩擦角反映了巖體的摩擦特性，包括巖體表面摩擦力以及顆粒間的咬合力等。通過0MPa和30MPa這2種不同圍壓條件下的強(qiáng)度測(cè)試，采用摩爾應(yīng)力圓法對(duì)不同流體介質(zhì)條件下的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角進(jìn)行了計(jì)算。圖11為4種不同流體浸泡后龍馬溪組頁(yè)巖內(nèi)聚力的變化情況。由圖11可知，在不同流體浸泡作用下，龍馬溪組頁(yè)巖內(nèi)聚力變化區(qū)別較大。在油基鉆井液作用下，不同浸泡時(shí)刻頁(yè)巖內(nèi)聚力幾乎沒有變化，始終維持在32～33MPa左右；在高性能水基鉆井液作用下，內(nèi)聚力降低較為明顯，28d時(shí)降低至20.71MPa，降低率37.91%；在氯化鉀聚合物鉆井液作用下，巖石內(nèi)聚力降低更為明顯，28d時(shí)降低率已經(jīng)達(dá)到了68.25%。在蒸餾水條件下，龍馬溪組頁(yè)巖內(nèi)聚力降低程度最大，在14d時(shí)降低率已經(jīng)達(dá)到了70%。

圖12為4種不同流體浸泡后龍馬溪組頁(yè)巖內(nèi)摩擦角的變化情況。由圖12可知，不同時(shí)間條件下，不同流體浸泡后龍馬溪組頁(yè)巖內(nèi)摩擦角都呈現(xiàn)出降低的趨勢(shì)，但內(nèi)摩擦角變化幅度較小，內(nèi)摩擦角整體集中在28°～32°。

4 結(jié)論與建議

1)龍馬溪組頁(yè)巖黏土礦物主要以伊利石為主，水化膨脹性能較弱，在不同流體介質(zhì)中的分散性能均較弱，具有明顯的硬脆性特征。

2)與流體接觸后，龍馬溪組頁(yè)巖可在極短的時(shí)間內(nèi)完成裂縫的擴(kuò)展和延伸，且生成的裂縫大都與層理平行；隨著流體抑制和封堵能力的增強(qiáng)，龍馬溪組頁(yè)巖裂縫的形成可得到明顯的推遲或阻止。

3)壓力穿透試驗(yàn)表明，不同試驗(yàn)流體對(duì)龍馬溪組頁(yè)巖封堵效果差異較大；通過合理的粒徑搭配強(qiáng)化鉆井液體系的封堵能力，可有效地降低頁(yè)巖的壓力穿透效應(yīng)。

4)流體浸泡對(duì)龍馬溪組頁(yè)巖抗壓強(qiáng)度和內(nèi)聚力影響顯著，其中蒸餾水浸泡后抗壓強(qiáng)度和內(nèi)聚力降低程度最大，氯化鉀聚合物鉆井液、高性能水基鉆井液次之，油基鉆井液條件下降低程度最小。