一种适合页岩气水平井的水基钻井液

来源：钻井液与完井液杂志2015年第2期北京时间：

作者：常德武,蔡记华,岳也,杨现禹

单位：中国地质大学(武汉)工程学院, 武汉；

摘要：由于泥页岩地层特性以及页岩气钻井工艺技术特点,目前页岩气井多采用成本较高、易污染环境的油基钻井液。优选一种基于纳米材料的水基钻井液体系,该钻井液利用纳米二氧化硅封堵泥页岩微小孔隙,采用磺化沥青Soltex作页岩井壁稳定剂。对该体系的高温高压滤失性能、高温高压流变性、膨胀性、滚动回收率、润滑性、泥饼摩阻系数以及表面张力等参数进行了测试。结果表明,该钻井液对泥页岩有较强的抑制性,抑制效果好于具有强抑制性的聚合醇体系,可防止泥页岩水化膨胀分散,保证井壁稳定;具有很好的润滑性,润滑系数为0.21,泥饼摩阻系数为0.0497;在120℃下滤失量较低,流变模式较符合赫-巴模式;纳米二氧化硅/纳米碳酸钙近似球型结构,以及与Soltex的协同作用,使钻井液具有低表面张力,可削弱水锁损害。该水基钻井液体系适用于泥页岩地层钻进。

关键词：泥页岩, 水平井, 水基钻井液, 纳米材料, 抑制性

基金资助：国家自然科学基金(41072111),中央高校基本科研业务费专项资金(CUG120112、CUG130612)和中国石油科技创新基金项目(2014D-5006-0308)。