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《页岩气钻探关键技术问题分析研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、页岩气钻探关键技术问题分析研究卢予北1,2吴烨1,3陈莹1,21.中国地质大学，湖北武汉4300742.河南省深部探矿工程技术研究中心，河南郑州4500533.河南工程学院，河南郑州451191摘要：页岩气是一种重要的非常规天然气资源，页岩则是页岩气生成的源岩，也是聚集和保存其储层和盖层，页岩气钻探具有自身特点和更高的要求。针对页岩物理化学性质及地层特点，分析了页岩气钻探特点，并对页岩气钻探过程中存在的主要问题，如钻孔不稳定性成因、钻探设备和机具配套、钻探方法选择、钻井液设计进行了较为详细的分析研究。在实践和理论
2、分析基础上，提出了页岩气钻探要实现“快速钻探、抑制性钻井液优先”原则。关键词：页岩气；钻探；设备选择；钻井液TU443AKeyTechnicalAnalyzeandResearchonShaleGasDrillingLUYu-bei1,2WUYe1,3CHENYing11.No.388LumoRoad,Wuhan430074,China;2.No.56NanyangRoad,Zhengzhou,P.R,China,450053;3.No.1ZhongshanNorthRoad,LonghuXinzheng,Zhe
3、ngzhou,P.R.China,451191Abstract:Shalegasisalindofimportantunconventionalnaturalgasresources,shaleisthesourcerocksofshalegas,andalsoitsreservoirandcaprock,shalegasdrillinghasitscharactersandhighertechnicalrequirements.Thispaperaimstothephysicalandchemicalprope
4、rtiesandthestratum,analyzedthecharactersofshalegasdrilling,andconductthedetailedresearchonthemainproblemsduringtheshalegasdrilling,suchasthereasononwellholeunstabilize,drillingequipmentsandtools,drillingmethodchoose,designondrillingmud.Onthebaseofpracticeandt
5、heory,putforwardtheprincipleof"fastdrilling,inhibitorydrillingmudpriority"inshalegasdrilling.Keywords:shalegas;drilling;equipmentchoose;drillingfluid28探矿工程(岩土钻掘工程)2012年第39卷(增刊1)土和黏土范围。塑性指数愈大，表明页岩中土的颗主要存在着缩径、超径和漏失3大类问题。粒愈细，比表面积愈大．岩石中的粘粒或亲水矿物在软页岩地层中，由于该类型水化作用极强
6、，所(如蒙脱石)含量愈高，页岩处在可塑状态的含水量以，在钻探过程中造浆严重，经常出现孔壁遇水膨胀变化范围就愈大。(钻孔缩径)、孔底泥包钻头、吸附粘钻等现象；在硬不同的页岩，其化学成分指标也是不一样的，自脆页岩地层中，随着钻孔深度的逐渐增加，其钻井液然界存在的页岩，其化学成分含量变化也是比较大柱压力随之提高，在压力作用下，钻井液中的水分子的。一般情况下，页岩中SiO。含量为45％----80％，极易沿着贞岩中微裂缝或构造压力异常区向四周扩A1：o。含量为12％～25％，Fez03含量为2％～散，从而加速水化作用。同
7、时，由于页岩中含有各种lO％，CaO含量为0．2％～12％，MgO含量为0．1％不同成分的矿物，其吸水膨胀率差别较大。所以，在～5％。该类地层中易出现孔壁崩塌、剥落、掉块现象，最终裹l常见页岩类型及特性引发钻孔超径或卡钻、埋钻问题。类型组份及特性页岩中微裂缝发育、宽窄不等，形状不规则，其钙质页岩CaC()。禽鲢较高．但其含鞋不超过25％．遇稀盐酸起缝隙宽度多数情况下在0．5～5ptm，最大可达泡．如超过25％，则称之为泥灰岩。钙质贝岩分布较广．常见于陆相、过渡相的红色岩系中，也见于海相、泻800／1m。据石油钻井
8、统计：页岩钻井其井径扩大率湖相的钙泥质岩系中。为5％～50％，最大超径率达98％[1J。由此可见，在铁质页岩含少量铁的氧化物、氧氧化物．碳酸盐(菱铁矿)及铁的硅酸盐(鲕绿泥石、鳞绿泥石)，常旱红色或庆绿色，产页岩地层中钻探孔壁遇水膨胀缩径和孔径扩大是主于红层、煤系地层及海相砂泥质岩系中。要问题，这些问题的存在将会导致常规绳索取心钻硅质页岩Si02含量高达85％以上。其硅质
