LG植物胶处理剂的页岩抑制性评价实验

二、页岩抑制性评价实验

石油钻井中，经常钻遇水敏地层，用水基钻井液容易引起泥页岩水化膨胀，粘土分散运移，导致井壁坍塌、井径扩大等井壁不稳定现象。浸泡实验、页岩膨胀试验和页岩滚动回收试验表明，LG植物胶在强水敏地层中能够抑制泥页岩的水化膨胀，表现出良好的防塌效果。

1.简单的浸泡实验

将膨润土制成岩心（最好采用某地区油区的岩心），取等质量的三份，自左至右分别放在LG植物胶、普通膨润土钻井液和清水中，进行浸泡实验（图3－3）。1h后，LG植物胶中试样无变化；在普通泥浆中的试样有明显的水化膨胀；水中试样则严重剥落、坍塌。这直观地说明LG植物胶抑制泥页岩水化膨胀的能力相当强。

图3－3　简单的页岩浸泡实验

左→右，LG植物胶→普通膨润土钻井液→清水

2.页岩膨胀实验

该项实验主要用于检测各种钻井液对泥页岩膨胀性的抑制能力。由于泥页岩膨胀主要是由水化作用所引起，故可用膨胀量来衡量水化作用的强弱。

采用NP－02型智能页岩膨胀测试仪，以10%KCl为基本的参考标准，测试出在不同LG加量时页岩的相对膨胀率（表3－2、图3－4）。

表3－2　LG植物胶页岩膨胀实验数据

图3－4　页岩膨胀实验曲线(www.xing528.com)

表3－2、图3－4显示，LG植物胶对泥页岩水化膨胀有较强的抑制作用，在基浆中加入2%的LG植物胶后，其相对膨胀率只有19.8%；随着LG植物胶加量的增加，这种抑制作用增加得比较缓慢，同时考虑钻井成本因素，LG植物胶的最优加量为2%。

3.LG植物胶页岩滚动回收实验

该实验主要用于检测钻井液对泥页岩分散性的抑制能力，是定量评价泥页岩在经充分膨胀后分散趋势大小的一种直接方法。

采用XGRL－2型滚子加热炉，参照《泥页岩理化性能试验方法》（SY／T 5613—2000），对LG植物胶进行页岩滚动回收率试验。

岩样取自中原油田，为现场同一井段相同粒径的钻屑，8～10目（粒径1 550～1 938μm）过筛。4组配方均经80℃／16h热滚老化，20目（粒径833μm）回收，105℃下烘干4h，再冷却24h后称重量，实验结果如表3－3所示。

表3－3　LG植物胶的页岩滚动回收率试验结果（中原油田）

从表3－3可以看出，加入1.0%LG植物胶能使页岩滚动回收率从使用蒸馏水时的25%提高到68%，表明它具有良好的防塌效果。

另外取胜利油田某井岩样，在每份岩样中加入不同量的LG植物胶，100℃热滚16h，测得页岩滚动回收率试验结果如表3－4所示。

从表3－4可以看出，随着LG植物胶加量的增加，页岩回收率能从48.82%（蒸馏水）增加到89.36%（配方：4%膨润土浆＋6%LG植物胶）。由此证明，LG植物胶抑制泥页岩水化膨胀的能力是相当强的。

表3－4　LG植物胶的页岩滚动回收率试验结果

据胜利油田。