页岩水平井环保型多硅基水基钻井液技术

作者：吴雄军; 赵琳; 林永学; 李海斌; 党冰华

来源：石油与天然气化工, 2021, 50(02): 72-76.

• 页岩水平井
• 水基钻井液
• 硅基处理剂
• 环保性
• 抑制性
• 封堵性
• 润滑性

针对页岩水平井钻井过程中使用水基钻井液时面临的井壁易失稳、钻具摩阻扭矩大,井眼清洁困难等技术难题,通过引入硅酸钾钠、有机硅改性腐植酸钾盐、聚倍半硅氧烷等硅基处理剂,构建了环保型多硅基水基钻井液体系。该体系所用处理剂EC50>3×104 mg/L,为无毒级别,抗温180℃,流变性能稳定,具有良好的抑制性、封堵性和润滑性,页岩滚动回收率98.53%,页岩线性膨胀率0.26%,HTHP失水量≤2.8 mL,极压润滑系数0.081,泥饼黏滞系数0.042,重金属含量满足二级排放标准,BOD值/COD值高达31.7%,易生物降解,表现出优异的环境友好性。环保型多硅基水基钻井液在东平1井页岩水平段进行了成功应用,钻进期间未发生任何井下复杂情况,动塑比保持在0.41～0.48,钻具摩阻6～8 t,平均井径扩大率仅为3.85%,平均机械钻速达10.28 m/h,在国内首次实现了水基钻井液在页岩水平段中的应用。

• 单位
  中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院