文献类型：学位论文

作　　者：李林

导　　师：黄文章 郑岩

授予单位：重庆科技学院

授予学位：硕士

学位年度：2018

语　　种：中文

摘　　要：页岩气作为国家新兴战略产业,现已在涪陵、长宁-威远和昭通页岩气田实现了初步规模开发。目前在页岩气水平段钻井过程中主要用油基钻井液,但随着环保法规执行力度加强和环保意识深入人心,页岩气水基钻井液逐渐成为人们关注的重点。在页岩气水平井用常规水基钻井液钻进时,由于其抑制性不足、封堵性能差和润滑性不够,严重制约了常规水基钻井液的使用。因此,有必要开展页岩气水基钻井液体系研究,以适用于水平段泥页岩地层的钻进,让页岩气的开发更加“安全、优质和高效”。本文分析了国内外页岩气开发和页岩气水基钻井液的发展现状,针对油基钻井液的环保问题和KCl聚合物防塌钻井液在涪陵焦石坝区块泥页岩水平井钻进时的不足,选取涪陵焦石坝龙马溪-五峰组露头页岩为研究对象,开展了新型高效水基钻井液的抑制剂、降滤失封堵剂和润滑剂等的研究、优选和评价。以抑制、降滤失和润滑相关作用机理出发,对比目前页岩气水基钻井液常用的抑制剂,优选KCl和HCOONa为抑制剂,CMC-LV为稳定剂,AB-201为高温稳定剂,并以此为基础,通过大量的实验研究,研制出一种新型高效水基钻井液体系。体系配方:水+0.6%膨润土+1%NaOH+0.8%HZ-01(CMC-LV)+5%HW-01(AB-201)+5%HZ-02(SMP-Ⅱ)+7%HJ-01(JNJS)+6%HR-01(FT-1)+2%HR-03(YH-8)+8%HR-02(防卡润滑剂)+2%乳化剂+2%超细CaCO+12%KCl+11%HCOONa+重晶石。研究结果表明该体系在抑制性、封堵性和润滑性上能满足页岩气水平井钻进的要求。体系的抑制效果与油基钻井液相接近,优于常规水基钻井液,对龙马溪-五峰组露头页岩的膨胀率和滚动回收率分别为5.12%和100%;用“刚性颗粒+塑性颗粒”复配的一种强封堵体系,封堵效果与油基钻井液相当,优于常规水基钻井液,常温中压失水量甚至低于油基钻井液,其中FL为1.4ml,FL为4.2ml,泥饼薄而致密;用防卡润滑剂�

关 键 词：页岩气 水基钻井液 抑制性 封堵性 润滑性 环境安全

分 类 号：TE254]