基于页岩气“水替油”的高性能水基钻井液技术

来源：钻井液与完井液杂志2015年第5期北京时间：

作者：闫丽丽,李丛俊,张志磊,孙金声,徐显广,苏义脑

单位：1.中国石油集团钻井工程技术研究院, 北京；2. 中国石油勘探开发研究院博士后流动站, 北京；

摘要：常规油气井钻井用的高性能水基钻井液无法满足页岩气长段水平井的钻井需要,而油基钻井液存在成本高和巨大的环境压力问题。以昭通页岩气示范区为目标区块,通过分析页岩气的地层特点和存在的技术难题,有针对性地研制出了一种呈黑褐色液体的高效抑制剂、一种纳微米封堵剂、一种成膜降滤失剂和一种特种液体润滑剂,并形成了一套新型高性能水基钻井液体系。该体系的流变性、降滤失性、润滑性和抑制性与油基钻井液的性能基本相当,并且具有较好的抗污染性能,具备了页岩气钻井液"水替油"所需的各种主要性能;密度为2.05 g/cm3的该钻井液中加入研制的润滑剂后,润滑系数降低26%;该钻井液具有较强的成膜封堵能力,能够封堵页岩微裂缝,阻隔压力传递;页岩岩心在该钻井液中高温浸泡10 d后仍有较高的强度,有利于页岩井壁稳定。该体系在昭通页岩气示范区黄金坝YS108H4-2井水平段的现场应用表明,该体系在钻进过程中性能稳定,流变性良好,返砂正常,润滑性良好,无掉块,电测一次成功,井径规则,平均井径扩大率为5.71%,机械钻速为11.74 m/h。该体系完全满足页岩气水平井现场施工的技术要求。

关键词：页岩气, 高性能水基钻井液, 抑制剂, 封堵剂, 润滑剂

基金资助：中国石油集团重大专项"浙江油田昭通示范区页岩气钻采工程技术现场试验"(2014F470205)和中国博士后科学基金面上项目(2014M550987)联合资助。