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渝东南下志留统龙马溪组页岩矿物成分及脆性特征实验研究被引量：23: 2013年; 水力压裂作业已被公认为实现页岩气工业开采的关键技术,压裂方案的设计离不开地层脆性特征分析。选取了渝东南龙马溪组露头页岩,从脆性角度对其压裂可行性进行了实验研究。结果显示:该区域页岩具有层理发育、致密、低孔、低渗等特点,具有储层改造的必要性。从矿物组分结果来看,龙马溪组页岩石英、碳酸盐等脆性矿物含量高,在49%～65%范围变化,平均含量为57%。黏土矿物含量低,同时不含强水化膨胀性的高岭土和蒙脱石。在此基础上,利用矿物成分及动态弹性参数计算得到的页岩脆性系数在49%～77%范围变化,平均值在57%以上,显示该地层脆性较好;与北美成功开采的储层数据对比,渝东南龙马溪组地层更适合压裂作业。根据北美页岩压裂实践经验,建议本区块页岩压裂设计中考虑到岩石脆性,选择液体用量多、支撑剂浓度低、支撑剂用量少的压裂液。; 刘洪陈乔王森王莉莎谭彦虎张明; 关键词：渝东南页岩矿物成分

层理性页岩地层超声波透射实验被引量：16: 2013年; 层理发育的硬脆性页岩的声波响应特征是页岩气开发过程中测井资料应用的基础,为获得对层理性页岩储层超声波传播特性的认识,选取渝东南地区下志留统龙马溪组野外露头岩块,通过波速初步筛选出横向各向同性的大岩样,在此基础上钻取不同层理方向的小岩柱,进行室内多频率超声波透射实验,以获取不同层理下的声波传播规律。实验结果表明:①实验用岩样以黑色、灰黑色及深灰色页岩、粉砂质泥岩为主,孔隙度变化范围为1.5%～2.5%,大部分岩样的渗透率小于1mD;②在0°～90°范围内,随层理倾角的增加,波速减小趋势明显,衰减系数增加;③波速与孔隙度呈现较好的负相关性,随孔隙度增加,衰减系数增加且增加程度随层理倾角变大而加剧;④波速与频率呈对数增加的趋势,频散现象明显,衰减系数随频率增加而增大。所得到的页岩层理与声波属性相关性的实验结果,可为页岩气开发过程中建立准确的地层岩石强度剖面及井壁稳定分析提供实验依据。; 陈乔刘向君刘洪王森王莉莎范晓文王其军张明; 关键词：早志留世频散

页岩地层水基钻井液研究进展被引量：25: 2013年; 开发能满足页岩长水平段钻井井壁稳定要求的钻井液是页岩地层安全钻井的一项关键技术。目前广泛采用的油基体系具有高成本、高污染的缺点。归纳了具有仿油基性能以及防塌防水化的各种新型水基钻井液,包括成膜钻井液(MEG钻井液、甲酸盐钻井液、聚合醇钻井液和硅酸盐钻井液)与隔膜钻井液的防塌成膜机理及其优良特性和现场应用情况,新型纳米钻井液技术的研究进展。建议加强成膜机理的进一步研究,并提高该类钻井液的润滑性、防卡性及膜效率,开发适应具有时敏性的长段页岩钻井的防塌成膜处理剂,并加强在国外页岩气钻井中已实践的纳米钻井液的研究。; 王森陈乔刘洪王丽莎; 关键词：页岩气水基钻井液井壁失稳

页岩气水平井井壁稳定影响因素与技术对策被引量：28: 2013年; 国内绝大多数页岩气水平井在页岩层段钻井过程都发生过坍塌,严重影响了钻井周期及后续压裂施工。由于页岩气井水平段一般较长,普遍在1 000 m以上;而且页岩地层层理发育,产状多变,岩石性质硬脆,水敏性矿物含量高,很容易发生井漏坍塌等问题。通过分析认为:影响页岩气水平井井壁失稳的因素主要包括页岩的综合特性、地质力学因素、钻井液的综合性质及其他工程因素。解决页岩气水平井井壁失稳的首要途径是认识层理页岩的特殊力学特性,重点研究不同钻井液体系对其力学特性的影响程度及影响规律(也是钻井液优选的重要依据之一)。再次,需要对地应力场进行综合研究。最后,通过采用合理的井壁稳定力学模型获得控制井壁失稳的钻井液密度范围,配合使用快速高效钻具,才能最大程度确保井壁稳定。; 刘洪刘庆陈乔王森王莉莎; 关键词：页岩气水平井力学特性钻井液井壁稳定

重庆地区下志留统龙马溪组页岩基础物性实验研究被引量：5: 2013年; 采集重庆地区下志留统龙马溪组露头页岩,开展其基础物性实验,得到以下认识:①随层理角度的变大,声波时差呈现出增大趋势;②研究区域的页岩层理和微裂缝高度发育,脆性矿物含量高,石英平均含量超过45%,黏土矿物以伊利石为主,含少量的膨胀性黏土伊/蒙混层;③各样品的阳离子交换容量CEC平均值为8.2 mmol/100 g,比表面积的平均取值为18.39 m2.g-1,孔径大小平均值为3.76 nm,比表面积和孔径呈现负相关性。最后,利用灰色关联度法分析了声波时差与理化特性参数间的相关性。结果表明:孔径、比表面积与声波时差关联度较好,分别呈正、负线性相关性。; 陈乔刘洪王森王莉莎刘基权杨波; 关键词：下志留统龙马溪组层理声波时差理化特性

泥页岩与钻井液相互作用测试技术与评价方法研究被引量：4: 2013年; 泥页岩与钻井液,尤其是水基钻井液接触后,会发生显著的物理化学作用。如何有效评价这种作用可以为钻井液的定性和定量优选提供依据。常规的实验方法如滚动回收率实验、膨胀实验和CST实验方法仍然被广泛采用。浸泡实验和吸水扩散实验也常用来评价钻井液对泥页岩的影响程度。泥页岩与钻井液之间相互作用的定量评价是开展泥页岩地层井壁稳定性研究的基础。常采用岩石力学实验方法来获取泥页岩与钻井液接触前后的力学参数;采用孔隙压力传递实验方法来获取钻井液侵入对泥页岩地层孔隙压力的影响。页岩性硬脆,且不含强膨胀性粘土矿物,采用常规的定性方法很难有效评估钻井液对其影响程度。通过观察页岩与钻井液接触后的裂隙扩展,可以定性评估钻井液对页岩的影响。页岩层理、裂缝比较发育,在开展岩石力学实验或孔隙压力传递实验时,必须考虑层理方向的影响。此外,页岩层理面的强度特性也会受钻井液滤液侵入的影响,如何有效评价层理面与钻井液之间的相互作用还有待研究。; 刘洪熊力坤王森陈乔王莉莎; 关键词：泥页岩钻井液相互作用岩石力学裂隙扩展

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