烷基糖苷衍生物钻井液研究及其在页岩气井的应用

来源：钻井液与完井液杂志2016年第6期北京时间：

作者：赵虎,龙大清,司西强,王善举,史沛谦,柳杰正,吴健

单位：1. 中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院, 河南濮阳 457001;；2. 中原石油工程有限公司西南钻井分公司, 成都 610021；

摘要：昭通黄金坝YS108页岩气区块目的层为下志留统龙马溪组，岩性以灰色、黑色页岩为主，存在页岩地层易掉块垮塌，长水平段摩阻大、易卡钻，井眼清洁困难等技术难题。针对黄金坝页岩气水平井的地质和工程情况，研发并应用了以NAPG、CAPG和APG为核心主剂的烷基糖苷衍生物水基钻井液技术。NAPG聚醚胺基烷基糖苷是在APG分子上引入聚醚和胺基基团而制得，提升了抑制性、抗温性和润滑性等，CAPG阳离子烷基糖苷通过在APG分子上引入季铵盐阳离子基团而制得，提升了抑制性和抗温性等，他们通过吸附成膜、嵌入及拉紧晶层等可有效降低龙马溪岩屑的Zeta电位绝对值，降低岩屑活性。体系以APG为主润滑剂，以不同粒度级配（0.03~100 μm）纳米-微米封堵材料和烷基糖苷类小分子增稠剂满足昭通区块龙马溪页岩微孔微裂缝的封堵需求。该钻井液7.5 min中压滤失量为0 mL，高温高压滤失量不大于5mL，在密度2.30 g/cm3之内，极压润滑系数小于0.10，为强抑制、强封堵和高效润滑的钻井液体系，该体系解决了以上难题，实钻过程中井壁稳定，钻井液携砂及润滑性能良好，起下钻通畅，机械钻速较使用高性能水基钻井液的6口邻井和相邻区块井位提高14.6%~18.8%。该体系较好地满足了页岩气水平井钻井、完井施工技术要求。

关键词：页岩气, 水平井, 井壁稳定, 烷基糖苷, 水基钻井液

基金资助：

中国博士后科学基金特别资助“钻井液用两性甲基葡萄糖苷的合成及其作用机理”（2012T50641）、中国博士后科学基金面上资助“钻井液用糖苷基季铵盐的合成及其抑制机理研究”（2011M501194）和中石化集团公司科技攻关项目“页岩油气水平井水基钻井液技术研究”（JP14021）联合资助