適用于頁巖氣水平井新型水基鉆井液室內研究*

黃 云，雷慶虹

（中海油能源發展股份有限公司 工程技術分公司，廣東 湛江 524057）

隨著非常規油氣資源鉆探開發技術的研究與發展，頁巖氣鉆采效率不斷提高，頁巖氣開發的鉆井方式以大位移井和水平井為主[1,2]。由于頁巖氣水平井的水平段過長，增大了鉆具與井壁、套管的接觸面積，使鉆進過程中的摩阻扭矩顯著增大，造成起下鉆遇阻、卡鉆以及井壁失穩等復雜事故[3]。鉆井液的潤滑性能嚴重制約了水平井水平段的延伸長度，因此，研究鉆井液用高效潤滑劑成為了石油工作研究者的一項重要工作[4,5]。另外，井壁巖石黏土含量較高，主要以蒙脫石、伊蒙混層為主，屬于水敏性地層，易水化膨脹，改變了近井地帶原應力分布，造成井壁失穩；由于頁巖氣水平井的水平段過長，鉆屑未能及時返出井眼，鉆屑在水基鉆井液的浸泡時間過長，造成鉆屑水化分散，導致鉆井液的黏度、切力上漲過快，起下鉆或快鉆時造成激動壓力增大，使井壁的穩定性進一步惡化[6]。為了滿足鉆井安全、環保要求，在頁巖氣水平井開發過程中，尋找一種高性能水基鉆井液代替油基鉆井液成為重要的研究方向之一。趙素麗，陳斌，D.G.Pomerleau，張敬輝等[7-10]均研究了一種多功能基液應用于水基鉆井液，均表現出優異的潤滑、抑制黏土分散性能。基于此，筆者以超支化聚乙烯亞胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和氯乙酸鉀為原料制備具有環保型多功能基液，并在水基鉆井液評價其性能。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

NP-03型高溫高壓頁巖膨脹儀（江蘇聯友科研儀器有限公司）；……