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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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钻井液润湿性影响页岩井壁稳定性的实验研究

DOI:

10. 13225 / j. cnki. jccs. 2015. 9015

作者(Author):

  • 蔡记华
  • 岳也
  • 曹伟建
  • 杨现禹
  • 乌效鸣

作者单位:

  • 中国地质大学(武汉)工程学院 中国科学技术大学地球和空间科学学院

关键词:

  • 钻井液
  • 润湿性
  • 页岩
  • 井壁稳定性
  • 表面张力
  • 接触角
  • 摘要
  • 论文图表
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煤层气井单井产量往往较低,综合勘探开发煤系非常规天然气是提高煤层气开发效益的重要途径,但这要求钻井液能同时解决煤层、致密砂岩和页岩地层的井壁稳定问题。为此,提出基于"正电性-中性润湿-化学抑制-纳米材料封堵-合理密度支撑"的协同防塌理论,并开展了钻井液润湿性影响页岩井壁稳定性的实验工作。首先优选出能有效降低钻井液表面张力、增加钻井液与页岩接触角的表面活性剂复配方案,并结合钻井液流变性、滤失性、润滑性、水活度和抑制性等参数测试和页岩压力传递实验,对钻井液润湿性影响页岩井壁稳定性的效果进行了评价。结果表明:复合表面活性剂能够有效改变水基钻井液的润湿性能,与优选的水基钻井液相比,钻井液表面张力降低42.6%,与页岩的接触角增大162.1%;复合表面活性剂与水基钻井液具有良好的配伍性,具有较好地抑制性和抗盐能力;与清水相比,复合表面活性剂能显著阻缓页岩孔隙压力传递速率,降低钻井液侵入页岩的程度,页岩渗透率降低幅度在99%以上;说明通过控制钻井液润湿性来增强页岩井壁稳定性是可行的。
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