基于疏水型纳米二氧化硅的页岩气盐水钻井液

• 作者: 应春业 李新亮 杨现禹 段隆臣 蔡记华
• 来源期刊: 钻井液与完井液
• 关键词: 页岩气 盐水钻井液 疏水型纳米二氧化硅 封堵剂
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 钻井液
• 页码范围: 41-46
• 页数: 6页
• 分类号: TE254.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3696/j.issn.1001-5620.2016.04.008

摘要

由于页岩地层层理和裂缝发育,且具有水化性,因此在钻井作业中常面临井壁稳定、降摩减阻、岩屑清除等难题.为此,优选了疏水型纳米二氧化硅作为泥页岩封堵剂,以减少水分侵入,抑制泥页岩水化膨胀.通过钻井液常规性能测试、扫描电镜分析,评价了不同纳米二氧化硅对盐水钻井液的影响.结果表明:①疏水型纳米二氧化硅具强疏水性与强吸附性,能吸附在泥饼上,形成纳米颗粒隔水层,有效降低滤失量;②纳米二氧化硅加量为1％～3％时,疏水型固体纳米二氧化硅可使钻井液滤失量降低48.7％,疏水型纳米二氧化硅分散液可使钻井液滤失量降低41.67％,但固体颗粒易团聚,易失去纳米颗粒特性;③在180℃、NaCl含量25％、分散液加量3％条件下,钻井液滤失量为8.2 mL;在室温～180℃下,钻井液水活度稳定在0.815～0.849,页岩膨胀率在4％左右,具有较强的抑制性;钻井液的润滑系数稳定在0.11～0.12,润滑性能较好.综合考虑滤失量、稳定性和性价比等因素,选定基于3％疏水型纳米二氧化硅分散液和25％NaC1的钻井液体系为最优配方.