云南煤层气资源勘查开发有限公司 云南曲靖 655000
【摘要】页岩气水平井钻井技术水平的高低，将直接对页岩气的开发成效带来影响。而在页岩气水平井钻井中，钻井液技术是最为关键的技术，只有紧密结合现场实际需要针对性的加强钻井液的选用，明确页岩气水平井钻井液技术的难点，才能达到提高开发效果的目的。因此，本文主要就页岩气水平井钻井中的钻井液技术难点进行分析，并提出钻井液技术的选用原则，确保所选的钻井液有助于页岩气水平井钻井的需要。
【关键词】页岩气；水平井；钻井液技术
页岩气作为一种十分宝贵的天然气资源，在页岩气开采过程中，加强对页岩气的研究和开发勘探，对于开采效益的提升有着十分重要的意义。而钻井液的选择，将直接关系到钻井施工的进度及至成败，所以有必要加强对钻井液技术难点的分析，并明确其选用原则，最终实现页岩气水平井钻井效率的提升。解决钻井液技术难点的核心就是确保所选的钻井液体系对地层有高度的针对性，最大限度体现优质高效经济性，并且在促进工作质量提升的同时夯实页岩气的开发效果，满足生产需求，达到安全环保开采页岩气的目的。
1.技术难点梳理
1.1井壁稳定性问题
在钻井液技术应用之前，应对页岩气开发中存在的亟待解决问题的分析，并且需要对这些问题提前预知，方能在后续技术施工中明确施工方向，令施工质量得到整体性的提升。就工作实践得到的经验而言，在页岩气开发时的井眼十分复杂，而井壁稳定性问题是最为主要的问题，由于井壁稳定性不足，就会在钻井液技术应用中出现系列问题。在钻井液技术应用过程中，与底层的地裂缝和较弱地底层面之间互相作用，会让页岩气自身受压和强度变化较为明显。页岩和钻井液之间互相作用，会导致井壁和页岩气稳定性受到影响，为确保页岩气水平井钻井液技术质量的提升，需要加强对其问题原因的分析，常见的原因如下：
一是井壁和土层间存在一定缝隙，由于受到缝隙压力的影响，使得液体与页岩气之间形成互相作用力，导致地底黏土层中间的膨胀应力和水化应力发生相应的变化，随着力的变化，地层之间会流入大量的液体，而液体出现之后，页岩气内的粘土矿物会与水发生反应，继而出现膨胀现象，继续发展下去会使张力逐渐扩大，最终影响井壁自身的稳定性。
二是为降低水化应力，需要采取针对性的措施，张力也会相应地下降，这会给井壁稳定性带来较大的影响；尤其是页岩气泥层受到影响后，收缩质量出现整体下降，这会导致井壁稳定性下降。页岩气自身具有低渗透性，因此过滤液体流经页岩气时（亦或是在渗透到页岩气时）的速度较慢，由于井壁孔隙压力与钻井液压力的平衡所需时间较长，而由于液体渗入时间较长，将导致钻井液液柱压力的支撑效果下降较快，这同样会对井壁稳定性带来影响。
1.2高摩阻问题与高扭矩问题
在页岩气水平井钻井液施工中，因为浅层大位移井在定向造斜段的斜度高，所以容易引发高摩阻和高扭矩的问题。为避免发生数据获取准确性不足以及给键槽带来负面影响，需要加强对高摩阻和高扭矩问题的分析。钻井工具往底层钻进时出现定向滑动时，井壁与周边钻具会产生摩擦，进而影响工程的实施。页岩气水平井钻井液施工中容易发生扭矩和摩擦力较大的问题，进而影响工程的实施，所以对钻井液润滑性能要求更高，这样才能预防钻井时发生摩阻较大的问题。在此基础上，因为水平井的特点较为特殊，需要切实注意以下技术问题：第一，对是否需要下套进行论证，避免发生粘连与卡顿的问题；第二，钻井液的润滑性能否满足抵抗摩擦力的需要。
1.3岩屑问题
在水平造斜段中，岩屑能否得到及时地清除，也对钻井效果有一定的影响。很多水平井的斜度变化较大，这就需要在钻井液施工前加强对其岩屑的检查，但需要注意的是，斜度较大问题本身就会影响钻井质量。这是由于岩屑自身具有一定重力，容易发生页岩坍塌，所以导致井眼清洁效果较差。
在井眼清洁时，还要考虑因孔间隙不足、泵压较高以及井眼排量较低等特点而出现岩屑床，这会导致井眼在页岩气水平井钻井液施工中的摩擦力加大。对此，需要注重钻井液的优选，确保所选钻井液有助于井眼处理，提升钻井液的岩屑携带能力。此外，虽然钻井液具有清洁能力和流变性，但是还是要考虑环保问题，以满足页岩气水平井钻井液技术质量提升的需要。
2.选用原则
针对上述钻井液在页岩气水平井钻井施工中存在的技术难点，应确保所选的钻井液体系最佳，切实保障井壁稳定性，促使钻井施工质量得到提升，以更好保障升页岩气的勘探开发效果。因此，在实际应用中应当注重钻井液的选择，坚持以下几点原则：
2.1 水基钻井液的选用原则--以提升抑制性为原则
为避免页岩气水平井钻井作业中发生钻井液漏失的问题，应注重钻井施工效率的提升。由于页岩气自身的渗透性较低，所以在页岩气水平井钻井作业时应采用低活度的水基钻井液，这样在钻井时才能减少地层渗入的水量，避免因水量摄入而对页岩层带来污染。在采基钻用水井液时，要保障其抑制性的稳定，从而减少钻井液的漏失。
2.2油基钻井液的选用原则--以提升井壁稳定性为原则
除了水基钻井液外，还有油基钻井液与混合基钻井液等，为保证钻井液优势的发挥，需要结合实际需求选择钻井液的类型。例如，在水平段钻井时应采用油基钻井液体系，这样才能保障井壁的稳定性，避免发生井漏事故。
2.3合成基钻井液的选用原则-以提升绿色环保性为原则
在注重上述原则的基础上，为满足绿色钻探的需要，在页岩气水平井钻井施工时应确保所选的钻井液具有绿色环保性。常见的绿色环保钻井液以合成基钻井液为主，主要有以下几种：
Bio-drill钻井液。Bio-drill钻井液主要是用有机硅、聚合醇来当作其钻井液的处理剂，对页岩有抑制性、润滑性，同时能够防塌。该钻井液在对井下的安全进行处理的同时，也较大程度的满足了环保要求。
SBM-Ⅱ合成基钻井液。SBM-Ⅱ合成基钻井液是由降失水剂和气制油所构成。这种钻井液滤失量较低、流变性能良好，抑制性和稳定性均都较为强大。当前，这种钻井液已在现实的油田当中试用成功。经过现场实际应用的结果显示，SBM-Ⅱ合成基钻井液其钻屑的电稳定性超过1000，电压的稳定性比较高，漏斗的黏性与塑性的黏性都非常低，在高温和高压的情况下，滤失量会不同程度的下降。
LAO合成基钻井液。LAO合成基钻井液是一种在现有合成基钻井液的前提下，对配方当中的各成份比例实施了相应调整和创新的钻井液。该钻井液经过调整油水比，加量乳化剂、降滤失剂、有机土的正交实验明确得出一个结论：最优状态下的油水比例是85比15，乳化剂降滤失剂和有机土的最佳增加量分别是2.5%、3.5%和4%。该钻井液最终确定的配方是：85%线性烯烃+2.5%乳化剂+3%辅助乳化剂+2%润湿剂+4%有机土+3.5%的降滤失剂。
3.结语
综上所述，本文主要就页岩气水平井钻井液技术的难点进行了总结，主要体现在三个方面，为应对这些难点，需要在实际工作中保证钻井液体系的持续优化，遵循钻井液的选用原则，最终达到提升页岩气水平井钻井技术水平的目的。
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