压实作用导致地层变得致密,也导致黏土矿物的改变 。一般来说,随着压实程度的增加,蒙脱石将向伊利石转变 。因此,可以预计,蒙脱石含量将随深度的增加而减少 。在正常压实带内,也会出现一条递减的倾向线 。当进入压实过渡带后,由于温度较高,伊利石化的速度加快,蒙脱石几乎全部变成伊利石 。
蒙脱石含量的递减骤减特征,也可以用来指示高压带 。测量页岩岩屑的蒙脱石含量,作深度相关图,发现曲线骤然下降,就是警示高压带的出现 。
目前,一般采用亚甲基蓝试验(MBT)测定页岩岩屑的阳离子交换容量(CEC)评价蒙脱石含量,作CEC对深度的相关图 。
(7)可溶性盐的含量
在正常压实的沉积层内,泥页岩内地层水的含氯量随深度而增加,这一增加趋势在压力过渡带中断 。此外,正常压实带内的砂岩水的含盐度的变化趋势也与页岩水一致,但其浓度比页岩水高 。但在压力过渡带内,砂岩水与页岩水的含盐度趋于一致 。根据这一特征,可以鉴别高压带,其方法是不断测定泥浆滤液的氯离子含量,并作井深相关图 。
(8)吸附等温线试验
描述孔隙的性质和类型,测定不同平衡条件下泥页岩的含水量,用以估计地层的膨胀程度、活度 。
(9)比表面积法
比表面积是表征泥页岩水化特性或膨胀性能的物理量 。测定比表面积有助于了解泥页岩水化膨胀特性和分析井壁稳定问题 。比表面积测定方法较多,如亚甲基蓝法、CST法、乙二醇质量法等 。
(10)ζ电位法
通常可用电泳法测定颗粒的ζ电位 。在电泳池中,一定电场强度下,测得颗粒的运移速度,依据下式计算ζ电位:
科学超深井钻探技术方案预研究专题成果报告(下册)
式中:η为介质黏度;μ为胶粒的电泳速度;D为介质的介电常数;E为外加电场的电位梯度 。
泥页岩浆ζ电位的大小可以用来判断泥页岩的膨胀和分散特性 。美国学者Lauzon曾提出以下看法:ζ电位为-60mV时属于极端分散;ζ电位为-40mV时属于较强分散:ζ电位为-20mV时属于可能分散:ζ电位为-10mV时属于不分散 。
(11)泥浆温度梯度法
热的传播包括传导、对流和辐射3种方式,三者的传播机理是不同的:热传导依靠的是物质分子的定位热运动,传热过程仅存在能量交换,不存在宏观的质量交换;热对流则不同,颗粒的位置是变动的,在不断流动的过程中,既进行能量交换,也进行质量交换;热辐射则仅依靠能量的发射 。一般情况下,将油气层、水层、地热水层作为对流传热型,而把所有其他地层,包括盖层及压力过渡带的泥页岩都作为热传导型地层 。
在与地层压力有密切关系的泥页岩中,影响其热传导系数的是其孔隙度及孔隙中的流体 。在压力过渡带内,由于孔隙及流体的存在,热传导系数较低,地层温度梯度(地温梯度)将明显升高 。地温梯度的这一高异常,也会影响泥浆温度出现高异常——这是高压层的第一温度显示 。
泥浆温度梯度因素法是泥浆温度梯度法的另一种表达形式 。所谓泥浆温度梯度因素是泥浆温度梯度与正常温度倾向线所决定的温度梯度(正常温度梯度)之比,以泥浆温度梯度因素对深度作图,当温度梯度因素突然增大时,则指示高压 。
3.2.2 井壁稳定性的室内评价方法
3.2.2.1 分散性试验
分散性试验方法常用的有两种:页岩滚动试验和CST(毛细管吸入时间)试验 。
(1)页岩滚动试验
页岩滚动试验方法可用来评价泥页岩的分散特性,研究钻井液抑制地层分散能力的强弱 。此试验采用干燥的泥页岩样品(如果没有岩心可用岩屑),将其粉碎,使岩样过10目筛,往加温罐中加入350mL水(试验的液体)和50g岩样,然后将加温罐放入滚子加热炉中滚动16h(控制在所需温度) 。倒出试验液体与岩样,过30目筛,干燥并称量筛上岩样,计算质量回收率(以百分数表示) 。再取上述过30目筛干燥的岩样,放入装有350mL水的加温罐中,继续滚动2h,倒出水与岩样,再过30目筛,干燥并称筛上的岩样,计算回收的岩样占原岩样的质量百分数 。
(2)CST试验
CST试验是一种通过滤失时间来测定页岩分散特性的方法,即在恒速混合器(高速搅拌器)中测定体积分数为15%的稠页岩悬浮液(过100目筛)在剪切不同时间后的滤失时间,用以表示页岩分散特性 。通常将页岩悬浮液滤液在CST仪器(图3.1)的特性滤纸上运移0.5cm距离所需的时间称为CST值 。根据试验结果可绘制CST值与剪切时间的关系曲线,两者为线性关系,可用下式表示页岩分散特性:
- 优基狗粮好吗
- 指接板人造板哪个好
- 油烟是固体还是液体
- 鸭笼警告什么意思
- 爱的相对论的演员
- 闪电接口检测到液体”的提示的4种情况 充电接口没液体但是老显示
- 液体鞋油是什么垃圾
- 晚饭不能吃姜吗
- 飞机禁止携带的物品清单详解,禁止携带的液体标准有哪些?
- 最低50元 青石路沿石多少钱一米