油基钻井液在页岩气钻井中的应用.pdf.pdfVIP

李建成 长城钻探公司工程技术研究院 } 摘要：页岩气属于连续型聚集非常规气藏 ，页岩气储层具 有较强的不均匀性 ，气藏普遍低产或无自然产能 ，开发经 济性差。因此采用快速低成本钻井，配合压裂技术 ，有利 于提高页岩气开发的经济效果。本文通过室内试验 ，分析 了油基钻井液在页岩气钻井过程中应用的可行性，实验结 果表明采用油基钻井液开采页岩气 ，具有储层渗透率伤害 小、井壁稳定性好、钻井速度快等优点 ，有利于减少钻井 成本。 关键词 ：页岩气 油基钻井液 井壁稳定 储层保护 } 1.岩页气藏地质特点 } 2.页岩气钻井过程中存在的钻井液技术难点 } 3.油基钻井液技术在页岩气钻井中应用的可行性分析 } 4.油基钻井液在沈307井应用效果 } 5.结论 1.1页岩基质矿物组成 } 页岩的矿物成分较复杂 ，除高岭石、蒙脱石、伊利石等粘土矿 物以外 ，还混杂石英、长石、黄铁矿、云母等脆性矿物。具备 商业开发条件的页岩 ，一般脆性矿物含量高于4O％，粘土矿 物含量小于3O％。脆性矿物含量是影响页岩基质孔隙和微裂 缝发育程度、含气性及压裂改造方式等的重要因素 。页岩中粘 土矿物含量越低岩石脆性越强 ，在人工压裂外力作用下越易形 成天然裂缝和诱导裂缝 ，有利于页岩气开采 。 1.2 页岩孔渗特征与微裂缝 } 页岩储集层为特低孔渗储集层 ，以发育多类型微米甚至纳米级 孔隙为特征。孔隙大小一般小于2μm ，有机质孔喉一般 100～ 200nm ，一般页岩的基质孔隙度为0.5％～6.0％，多为2％～4 ％。 } 石英含量是影响裂缝发育的重要因素 ，富含石英的黑色泥页岩 脆性好 ，裂缝的发育程度比富含方解石的泥页岩更强。中国海 相页岩 、海陆交互相炭质页岩和陆相页岩均具有较好的脆性特 征 ，发育较多的裂缝系统。 1.硬脆性泥页岩的井壁稳定性差 2.长水平段井眼净化与摩阻控制难度大 3.钻井速度慢 ，钻井周期长 4. 缺少有效地储层保护技术手段 3 油基钻井液技术在页岩气钻井中应用的 可行性分析 3.1油基钻井液特点 • 由于采用白油做连续相， • 白油具有良好的润滑减 •体系不会改变储层的 严格控制自由水含量 阻效果 润湿相 ，有利于油气 5% ，不会引起粘土的 流向井筒的流动 水化、膨胀或盐膏层的 溶解 ，根本上杜绝了井 壁化学失稳的发生 。 储层保护效 抑制性强 润滑性好 果好. 3.2油基钻井液性能评价 } 采用的实验配方为 ： } 5# 白油+3%有机土+0.8%增粘剂+2%降滤失剂+1%润湿剂+0.5%结构 剂+0.5%Ca0+3%超细碳酸钙+重晶石。 3.2.1 流变性能 （表 1） 表 1 全油基钻井液流变性能 密度 AV PV YP FLAPI 试验条件 3 Φ6 Φ3 g/cm mPa•s mPa•s Pa ml 室温 21.5 19 2.5 1 0.5 3.6 0.88 /16