基于岩石力学特性的钻井液优选研究——以鄂尔多斯盆地长7页岩地层为例

钻井液稳定井壁性能是决定页岩地层能否安全高效钻进的基础，常规评价方法主要针对钻井液化学性能，但页岩井壁垮塌的本质是力学失稳。基于此，通过硬度、抗压强度等多项岩石力学参数对钻井液进行优选，与常规钻井液性能评价方法相比，本方法可实现钻井液保持页岩力学强度及井壁稳定性的量化评价，更具有现场应用价值。钻井液与页岩接触，水相介质进入页岩，与内部黏土发生水化作用，导致页岩硬度与抗压强度均出现明显下降，造成井壁失稳；同时，钻井液作用48 h后的页岩地层坍塌压力当量密度增加了0.43 g/cm³,增加了井壁失稳的可能性，使安全密度窗口大幅变窄，不利于安全钻进。通过对比优化后的钻井液对目标页岩地层硬度、抗压强度和坍塌压力的影响程度，优选出具有良好效果的钻井液体系，为研究区及其他地区同类地层的钻井液优选提供依据。