新型水基钻井液在延长油田页岩气水平井的应用

页岩气钻井多采用油基钻井液,以解决井壁垮塌等复杂情况,但油基钻井液存在成本高和污染环境等弊端。随着新环保法公布和环保意识不断提升,研发出适合页岩气钻井的水基钻井液迫在眉睫。延长油田是国内首个国家级陆相页岩气示范区,为此,以延长油田为例,对延长油田延长组页岩矿物组成和微观结构进行了全面分析,揭示了该地区井壁失稳机理及钻井液构建思路。并在此基础上,对钻井液体系关键处理剂进行优选及配方实验,研发出了一套新型水基钻井液体系,其各项性能与油基钻井液相当,HTHP失水仅4.6mL,滚动回收率达到了95%以上,极压润滑系数0.103。现场应用结果表明,新型水基钻井液能够满足延长油田页岩气水平井对钻井液的性能要求,有效保证井下安全。同时,对国内页岩气水基钻井液的研究和发展具有一定的参考价值。     

钻井液浸泡对延长组页岩坍塌压力的影响

运用X射线衍射、微观扫描电镜实验，结合岩石三轴抗压实验，研究了清水及不同钻井液浸泡对鄂尔多斯盆地延长组页岩坍塌压力增量的影响，测试了不同钻井液浸泡前后的岩石强度，分析了地层坍塌压力变化情况，为钻井液的选择提供技术参考。研究表明：延长组页岩地层层理、裂隙发育，水相将沿裂缝或微裂缝侵入地层，一方面降低弱结构面间的摩擦力，进而削弱页岩的力学强度，导致井壁垮塌；另一方面，侵入的液相将产生水力劈裂作用，导致地层破碎，诱发井壁失稳。通过分析钻井液浸泡前后页岩应力应变曲线变化情况，能够更加详细了解页岩地层井壁不稳定机理，从钻井液密度、抑制性和黏结能力等方面为页岩气井防塌钻井液设计提供技术参考。