页岩地层井壁稳定难题初探及GWHP FLEX高性能水基钻井液技术研究与应用

摘要

针对龙马溪组页岩地层微孔/微裂缝、层理、节理及夹层十分发育等特性,分别从钻井液滤失造壁性能及其滤液对地层岩石的水化作用方面分析了页岩地层井壁稳定难题,并基于PDC钻头破岩机理简要论述了提高钻井液抑制、封堵、包被性能对缓解LGS累积效应和黏切力升高程度的重要性,指出了调节钻井液滤失量和滤液抑制性是控制井壁失稳的两道重要防线并明确了其应对措施.在此基础上,开发了1套GWHP FLEX高性能水基钻井液体系,该体系以纳微米成膜封堵降滤失剂调节滤饼致密性和韧性,从而有效控制钻井液滤失,通过KCl/甲酸钾复配聚胺抑制剂由表及里协同抑制黏土水化膨胀,辅以高效包被絮凝剂防止岩屑分散、絮凝低密度固相颗粒辅助控制LGS含量,缓解流变性调控难题.对比结果显示其综合性能优于国外公司同类体系,并与油基钻井液体系性能基本接近.其应用效果表明,该体系可显著提高井壁稳定性,降低井下复杂情况发生频率,提高机械钻速.