钻井液润湿性影响页岩井壁稳定性的实验研究
蔡记华1
岳也1
曹伟建2
杨现禹1
乌效鸣1
1.中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉,4300742.中国科学技术大学地球和空间科学学院,安徽合肥,230026
摘要：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.
关键词：钻井液润湿性页岩井壁稳定性表面张力接触角
分类号：P618.11(矿床学)
资助基金：国家自然科学基金(41072111)科技创新基金(2014D-5006-0308)湖北省自然科学基金重点项目(2015CFA135)
论文发表日期：2016-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
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