玛18井区水平井井壁失稳机理及强封堵钻井液技术研究

为解决玛湖油田玛18井区致密油气藏水平井钻井过程中存在掉块、垮塌和缩径等井壁失稳问题，对克上组及百口泉组岩心进行了X射线衍射、扫描电镜、接触角、岩石力学实验，分析了该地层的理化性质、微观结构和力学性能。实验结果表明，黏土水化作用、岩石孔缝十分发育、钻井液侵入降低结构面强度是导致井壁失稳的主要原因。根据现场实际，采用油基钻井液增强对岩石的水化抑制效果。针对目的层岩石具有较多微纳米孔隙及裂缝的特征，研发出新型纳米封堵剂聚丙二醇接枝改性纳米SiO₂，粒径范围为17～197 nm，优选出复合型强封堵剂“3%氧化沥青+2%超细碳酸钙+2%纳米封堵剂”，构建了强封堵油基钻井液体系，该体系在120℃热滚16 h后，高温高压滤失量仅为1.2 mL，两次滚动回收率均大于97%,60 min后渗透性封堵滤失量为1.4 mL，具有良好的流变性、抑制性及封堵性。研究成果有效解决了玛18井区水平井井壁失稳难题，具有广阔的推广应用前景。