清水钻井液作用下煤岩声学特性试验研究

赵超杰¹，李军¹，吴志勇^1,2，任凯¹，田中兰²，杨恒林²，胡锡辉³，唐庚³

1. 中国石油大学(北京)油气资源与工程国家重点实验室2. 中国石油集团钻井工程技术研究院3. 中石油西南油气田分公司工程技术研究院

摘 要：为了研究钻井过程中煤岩性质变化,测量并分析了不同围压下煤岩浸泡前后纵波、横波速度与首波幅值特征。试验结果表明:煤岩的纵波速度及首波幅值随浸泡时间增长而增大,横波速度及首波幅值随浸泡时间增长而减小;煤岩浸泡清水钻井液后弹性模量变小、泊松比变大,且随浸泡时间增长而愈加明显;煤岩纵波、横波速度与首波幅值均随围压增大而增大;浸泡后纵波速度及首波幅值明显变大,浸泡前后的速度差值随围压的增大而减小,而首波幅值差值随围压的增大而增大;浸泡后横波速度及首波幅值均小于浸泡前,且二者的差值随围压的增大而增大。根据煤岩失效结构、吸水量及弹性参数变化特征,分析认为:钻井液渗入煤岩层理面,其润滑及支撑作用会降低层理面结构强度,导致煤岩沿层理弱面破裂失效。

关键词：清水钻井液;煤岩失效;声波速度;围压;浸泡时间;