水敏性地层地热钻井钻井液应用分析

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1、水敏性地层地热钻井钻井液应用分析王勇军（山东省鲁北地质工程勘察院，山东德州253015）【摘要】本文分析了地热钻井过程中钻井液对水敏性地层的影响，列举了水敏性地层地热井钻井中常见的问题，并就其处理方法作了分析，运用实例说明了钻井液在水敏性地层地热钻井中的应用，并作了相关总结。.jyqk时，上返岩屑增多，上提钻具有阻力，根据上返岩屑判断井壁出现了崩塌，现场分析井壁崩塌的原因为：泥页岩吸水膨胀剥落，从而井壁发生崩塌。3.1.2钻井液配方磺化沥青1%、CMC0.5%、KHM1%、聚丙烯酸钾0.3%、火碱0.1%。调节后钻井液性能如下：漏斗粘度23s（苏式），密度1.18g/

2、ml，失水量7ml/30min，pH值9，泥皮厚度0.8mm。调整钻井液性能参数后，顺利穿过近两百米厚的泥页岩地层。3.1.3总结磺化沥青在高温降失水、抑制岩层分散、稳定井壁方面有较好的作用；水解聚丙烯晴铵盐、KHM均为稀释型防塌将失水剂，其提供的NH4+和K+具有良好的防塌作用，同时控制了钻井液失水量和粘度[4]；聚丙烯酸钾中的聚丙烯酸根主要起包被和絮凝作用，K+具有较好的防塌作用；钻井液防塌性能很好，在配合CMC的使用，失水量亦得到了很好的控制，同时钻井液也具有一定的抗温性能。很好的解决了泥页岩剥落坍塌的问题。３.2山东某井队在江苏某地热井施工中采用聚丙烯酰胺—腐

3、植酸钾钻井液成功穿越了二叠系含煤泥页岩地层。3.2.1事故描述分析二开钻进至945m时钻探进尺突然加快，返出岩屑增多，随着钻进的进行，返出岩屑越来越多，且含有煤块，含量超过30%，从返出岩屑判断井壁出现了崩塌，现场分析为软弱的煤泥层在卸压和遇水的情况下发生坍塌。（下转第187页）（上接第162页）3.2.2钻井液配方KHM2%、高分子量（500×104）水解度30%的聚丙烯酰胺0.5%、水解度60%低分子量聚丙烯酰胺0.4%、水解聚丙烯晴0.3%、CMC0.5%、火碱0.2%。调节后钻井液性能为：密度1.21g/ml，粘度32s（苏式），失水量3.5ml/30min，

4、pH值8.5，泥皮厚度1.0mm。调整钻井液性能参数后，顺利穿过厚达100m的煤泥岩地层。3.2.3总结腐植酸钾在煤泥岩地层具有较好的防塌抑制性，同时聚丙烯酰胺具有良好的护壁作用，钻井液防塌护壁效果较好。4总结4.1水敏性地层对钻井液的总体要求是：低失水、适当的粘度、适当的密度、适当的pH值、较强的抑制性和能形成较好的泥皮护壁，另外还要求钻井液具有较好的流变性能，合理的流态。为了保证钻井液的性能、满足钻进的需要，应选用优质粘土造浆，同时选用合理处理剂调节钻井液的性能；此外还要加强地面出砂工作，控制钻井液中固相含量，强化钻井液质量管理。4.2水敏性地层钻井液的调节大致可

5、总结为“两个控制一个调节”，两个控制是：（１）对水的控制，要尽量降低钻井液的失水，减轻对地层的水化作用；（２）对钻井液─地层系统压力平衡的控制，要尽量使用平衡压力钻进。一个调节是：调节钻井液的流速及流态，以适合不同地层条件的要求。.jyqk].北京:石油工艺出版社,1981.［２］武汉地质学院,等.钻探工艺学中册[M].北京:地质出版社,1981.［３］鄢捷年.钻井液工艺学[M].东营:石油大学出版社,2001.［４］于进海,等.兴隆1井钻井液技术[J].北京:钻井液与完井液,2007,01.［责任编辑：汤静］