高性能水基钻井液体系设计与评价

作者：王智鑫

来源：当代化工, 2023, 52(09): 2153-2157.

DOI：10.13840/j.cnki.cn21-1457/tq.2023.09.036

• 页岩
• 水平井
• 水基钻井液
• 性能评价

针对页岩地层水基钻井液井壁稳定性问题，从页岩储层矿物理化特性分析入手，探究基于长效抑制和优级封堵的页岩气水基钻井液评价方法，并形成体系且成功进行现场应用。实验结果表明：水平段龙马溪红页岩中膨胀性黏土矿物质量分数为32%，以伊利石为主，属于硬脆性页岩；通过膨润土造浆率实验优选出页岩抑制剂PHLY，通过粒径分析实验以及滤失实验优选出封堵剂NAT，其具有0.5～7.6μm的续粒径分布，与地层孔隙有良好的匹配性。结合优化实验，形成了一套适用于页岩气水平井水基钻井液体系，该体系API滤失量在2.9～3.3 mL之间，HTHP滤失量在9.4～10.2 mL之间，封堵效率高，具有良好的流变性，动塑比在0.36～0.48之间；极压润滑系数为0.065，可大幅度降低钻井过程中的摩阻扭矩。现场试验表明，该钻井液体系具有良好的抑制和封堵能力，施工过程中无明显掉块，井眼规则且起下钻顺利，体系综合性能优异，满足现场需求。