基于仿生技术的泥页岩井壁稳定处理液研究

• 作者: 孟英峰 李皋 舒小波
• 来源期刊: 石油钻探技术
• 学科: 工学
• 关键词: 泥页岩 井眼稳定 荷叶效应 仿生处理液
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 钻井完井
• 页码范围: 15-20
• 页数: 6页
• 分类号: TE254+.6
• 字数: 3396字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11911/syztjs.201703003

摘要

为解决气体钻井钻遇地层出水引发的泥页岩井壁失稳问题,根据植物叶面的"荷叶效应",优选了仿生处理剂,研制了泥页岩仿生处理液,并进行了室内性能评价试验.试验结果表明,该仿生处理液能有效降低泥页岩表面的表面能,形成类似于荷叶或芋叶表面的微米-纳米突起结构,实现泥页岩表面从亲水向疏水转变(清水接触角大于120°),从而达到阻止泥页岩自吸水的作用,提高泥页岩在水溶液中的强度,维持泥页岩井壁稳定;同时,该仿生处理液形成的疏水表面具有一定耐磨性和热稳定性,不受地层水矿化度的影响,适用于中性或碱性条件,但地层温度不宜高于80 ℃.研究表明,利用仿生学原理,通过控制泥页岩的自吸水作用避免泥页岩黏土水化,可作为一种解决气体钻井地层出水导致井壁失稳问题的有效途径.