鉆井工程井壁穩(wěn)定新技術(shù)

1、 PAGE PAGE 14鉆井工程井壁穩(wěn)定技術(shù)由于巖石的剪切破壞或塑性流淌和地層裂開或壓裂兩種類型。一、化學(xué)因素井壁穩(wěn)定機(jī)理：1、溫度和壓力對(duì)泥巖水化膨脹性能的影響：120時(shí)，膨脹曲線外形有較大的變化，膨潤(rùn)土的膨脹程度隨著壓力的增高而明顯下降。2、泥頁(yè)巖水化在1024hNa突然釋放現(xiàn)象，陽(yáng)離子釋放總量及Na釋放所占的比例越高，泥頁(yè)巖越易分散，就越易引起井塌。3、PH4、活度與半透膜對(duì)泥頁(yè)巖水化的影響二、各種防塌處理劑穩(wěn)定井壁機(jī)理1、K+防塌機(jī)理PHGa2+、Na+等離子濃度的增加，會(huì)阻礙對(duì)泥頁(yè)巖的固定作用。鉀離子主要對(duì)于蒙皂石等高活性粘土礦物起抑制作用。2、 硅酸鹽類穩(wěn)定劑硅酸鹽穩(wěn)定粘土機(jī)理：

2、縫隙，抑制粘土的水化，從而穩(wěn)定粘土，在某些極端的應(yīng)用條件如高溫、長(zhǎng)時(shí)間接觸等下， 硅酸鹽能與粘土進(jìn)展化學(xué)反響長(zhǎng)身無(wú)定形的、膠結(jié)力很大的物質(zhì)，使粘土等礦物顆粒分散層結(jié)實(shí)的整體。次要機(jī)理：負(fù)電性硅酸粒子結(jié)合到已經(jīng)預(yù)水化的粘土顆粒端部，使其電動(dòng)電位上升，粘度、切力和濾失量下降，有利于形成薄而韌的泥餅。硅粒子防塌機(jī)理有機(jī)硅在泥巖外表快速開放，形成薄膜，在確定溫度下，有機(jī)硅中的 SiOH 基和粘土外表的鍵，在粘土外表形成一種很強(qiáng)的化學(xué)吸附作用，同時(shí)有機(jī)硅中的有機(jī)基團(tuán)有憎水作用，使粘土外表發(fā)生潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)，從而使泥巖水化得到把握。硅酸鹽類防塌劑優(yōu)勢(shì)在于：為無(wú)機(jī)物，對(duì)環(huán)境影響小；無(wú)熒光，高溫不分解；粒度、溫度范

3、圍廣，硅甲基防塌鉆井液能有效封K+更加提高防塌力氣；抗溫性好150，固相容限量高34；1.45根本配方：1.10g/ml0.2KPAM+1.5%硅防塌劑1.5硅降粘劑1.5無(wú)熒光防塌劑2硅腐植酸鉀硅酸鹽對(duì)于預(yù)水化粘土有解絮凝降粘切作用，而對(duì)未經(jīng)水化的粘土則又阻擋其水化分散的作用。3、聚合物的包被作用1不分散低固相聚合物絮凝作用，抑制粘土礦物的分散，到達(dá)快速轉(zhuǎn)進(jìn)的目的，其次是剪切稀釋性好，其體系隨流速梯度變化而變化。含量和顆粒分散度。不分散聚合物鉆井液最典型的配方是預(yù)水化坂土漿35，大分子聚合物作包被絮凝KPAM 對(duì)泥頁(yè)巖抑制性隨濃度上升而增加，濃度，HPAN0.350.701一般聚合物鉆井液局

4、限性a、通聚合物在高密鉆井液中懸浮力氣差1.5b、對(duì)于裂開、易碎、坍塌、易掉塊地層力不從心，此類地層分析結(jié)果為，大局部地層蒙脫石含量高608，伊蒙無(wú)序間層含量高，井壁不穩(wěn)定的緣由在于蒙脫石的吸水膨脹分散、坍塌所致。2增加聚合物鉆井液抑制性的措施：b、協(xié)作使用無(wú)機(jī)鹽；提高防塌和抑制造漿力氣；用降粘或解絮凝的低分子量聚合物降失水；存在問題：體系的穩(wěn)定性被減弱4)不分散聚合物代表產(chǎn)品a100PAM；PHP：CPAKPAM；FPK共聚型的水解度30的聚丙烯酰胺80A51；b、分子量在20萬(wàn)以下：中小分子高聚物降濾失劑HPAN；KPANc3XA-40；XB-40；EOTMPS有機(jī)磷酸鹽鉀銨基聚合物機(jī)理：

5、利用大分子高聚物長(zhǎng)鏈在井壁上的多點(diǎn)吸附，形成憎水膜，包被粘土，NH4+，K水化能低，并可鑲Si-ONH4+、地層：以蒙脫石和伊蒙混層為主分散性、膨脹性強(qiáng)、活性成分較多的地層；一種可變形又可填充的處理劑如磺化瀝青類。配方：0.40.6KPAM0.61NPAN1.22 磺化瀝青改性瀝青XT-89，雙聚銨鹽HMP21陽(yáng)離子聚合物鉆井液的研制及應(yīng)用 樸昌浩 石油勘探開發(fā)爭(zhēng)辯院陽(yáng)離子聚合物鉆井液主要是利用有機(jī)陽(yáng)離子與地層泥頁(yè)巖的異電性來增加對(duì)泥頁(yè)巖水化 膨通和電測(cè)順當(dāng)。另外，防塌鉆井液中承受陽(yáng)離子型處理劑對(duì)油層保護(hù)是很有利的。穩(wěn)定劑，在加增粘劑、降濾失劑、封堵劑等組成：流變性好，穩(wěn)定井壁，攜帶巖屑、防卡

6、、防泥包等性能。分兩類：由粘土類屬解絮凝體系和無(wú)粘土類屬不分散體系與聚合物分子鏈上的正電荷之間的靜電作用，加之大分子的包被、橋接作用，CPAM顯示出比 KPAM更強(qiáng)的包被抑制力氣。R:PAMPHP80A51KPAMCPAM小陽(yáng)離子分子量較小，并帶有正電荷，易吸附于粘土外表，并進(jìn)入到粘土晶層間，取代可交換性 陽(yáng)離子兒吸附于其中。因其吸附分子外表是含有碳?xì)浠鶊F(tuán)的憎水外表，有利于阻擋水分子的進(jìn)入，固 能有效地抑制粘土的水化膨脹和分散，還因有機(jī)陽(yáng)離子基團(tuán)與粘土之間的靜電吸附，其吸引力很強(qiáng)， 不易被脫附，表現(xiàn)出比鉀離子有更強(qiáng)吸附作用，小陽(yáng)離子極高的二次回收率，以及用小陽(yáng)離子處理后 因而不易吸附在親水性的

7、鉆頭、鉆鋌和鉆桿外表，有利于防止泥包。進(jìn)入粘土層間，起抑制作用。但在確定條件下可共存于一個(gè)體系中，如有粘土的聚合物體系，如何選擇適宜的處理劑，配置最正確的 鉆井液體系，局部地取決于陰陽(yáng)離子聚合物的相容性。型防塌陽(yáng)離子聚合物鉆井液在英買力地區(qū)應(yīng)用實(shí)例：YM245003700m12 1/2”井眼1.20g/ml37004582m8 1/2”井眼1.50g/ml(吉迪克組)48525050m81/2”井眼1.301.40g/ml(轉(zhuǎn)變井深構(gòu)造后承受欠平衡方鉆進(jìn)原設(shè)計(jì) 6”井眼密度為1.24g/ml)03700m5土 + 0.4%SP-2 + 0.4%CSW-1 + 1.0%DFD-237005050

8、m5土0.4SP-20.3CSW-10.2CHSP-13WFT-666型防塌陽(yáng)離子聚合物：大陽(yáng)離子粘土包被劑SP-2 ;離子防塌劑WFT-666陽(yáng)離子型硅甲基腐殖酸鉀;陽(yáng)離子降濾失劑CHSP-1;陽(yáng)離子降粘劑 GN-1NW-1;ZCO-1;ZCO-2;PTA;CSW-1增加抑制性、改善流變性的兩性離子聚合物鉆井液體系：兩性離子聚合物是在水溶液中同時(shí)電離出帶正電和帶負(fù)電的高分子聚合物或聚電解質(zhì)。兩性離子聚合物在鉆井液中的作用機(jī)理：陽(yáng)離子基團(tuán)吸附在帶負(fù)電的粘土粒子的外表，這種吸附主要是以靜電作用具有較低的吸附自一方面依靠聚合物多點(diǎn)吸附更為完善的包裹粘土顆粒，使粘土顆粒的水化分散趨勢(shì)得到有效抑制。同

9、 時(shí)，兩性離子聚合物分子中擁有大量陰離子基團(tuán)，在水化后形成致密的泥餅，一旦聚合物快速且結(jié)實(shí) 而且包被膜還供給顆粒的空間穩(wěn)定性，到達(dá)減弱絮凝、實(shí)現(xiàn)膠體穩(wěn)定和穩(wěn)定鉆井液性能的目的，而且 還能消滅有各種水基鉆井液體系和各種類型的陰離子、陽(yáng)離子處理劑兼容。兩性離子聚合物特有的分子構(gòu)造，可使得在增加高分子聚合物抑制性的同時(shí)，不使鉆井變性能。兩性離子聚合物鉆井液體系特點(diǎn)兩性離子低固相鉆井液：兩性離子聚合物鉆井液能夠適應(yīng)噴射鉆井的要求，鉆遇地層可以是層理A：抑制性 爭(zhēng)辯說明，該鉆井液對(duì)以蒙脫石伊蒙間層為主的強(qiáng)或中等分散地層，都具有很強(qiáng)的抑制水化分B10000S1又較低粘度，而在低剪切速率下有較高粘度，這種流

10、變性有利于泵功率的合理安排，能提高鉆井速度、攜巖和井眼凈化力氣。兩性離子聚合物聚磺高密度鉆井液： 該類鉆井液主要用來鉆井成立、裂隙發(fā)育的易坍塌泥頁(yè)巖地層和深井鉆井，在低固相兩性離子聚合物的根底上，使用磺化瀝青、抗高溫處理劑或其他類型改善鉆井液濾失性能的處理劑。鉆井儲(chǔ)層的兩性離子聚合物鉆井液：承受兩性離子聚合物能有效地對(duì)儲(chǔ)層中粘土礦物的水化、分散進(jìn)展抑制，從而防止顆粒運(yùn)移；而且還能降低翻開油層時(shí)鉆井液中活性固相的含量。流變性能能滿足如超細(xì)鈣磺化瀝青孔等完井方法解堵，實(shí)現(xiàn)油層保護(hù)。體系特點(diǎn)：A:以其特有的分子構(gòu)造，快速且結(jié)實(shí)地吸附于鉆屑和井壁外表，及有效地抑制了泥頁(yè)巖的水化分散，穩(wěn)定井壁和地層造漿

11、，又實(shí)現(xiàn)了鉆井液粘土膠體懸浮體的聚結(jié)穩(wěn)定，維持優(yōu)良性能。C:低固相、高密度深井鉆井液和完井液均顯示出了優(yōu)良的流變性，尤其是高密度深井鉆井液仍能保持良好性能，有利于促進(jìn)鉆進(jìn)速度的提高。D:有效地抑制了儲(chǔ)層中粘土礦物的水化、分散和運(yùn)移，降低了油層損害，有利于促進(jìn)油井產(chǎn)量的提高。E:組成簡(jiǎn)潔，品種少，用量小，維護(hù)處理便利。體系維護(hù)特點(diǎn)：A，鉆井液應(yīng)具備包被效果好，強(qiáng)的抑制鉆屑分散的特性； B，適宜的膨潤(rùn)土含量，提高泥餅質(zhì)量 的適宜加量有利于泥餅質(zhì)量的加強(qiáng)和完善。FA-367包被、XY-27降粘、JT-888降失水a(chǎn)、兩性離子低固相鉆井液組成：34土0.10.2FA3670.050.2XY-270.1

12、0.2JT-888兩性離子聚合物聚磺深井鉆井液組成及性能：58土0.10.2FA-3670.20.3XY-2713SMP 等34磺化瀝青 P:1.62.0PV：2130YP：721API：39HTHP1501120 Kf: 0.110.18 G1/G10: 27/715b.JT-888JT-888抗溫抗鹽力氣：維護(hù)膠體穩(wěn)定性，抗鹽和抗溫性好c.降粘劑主要用來把握鉆井液流淌性,將陽(yáng)離子單體與其它單體共聚,合成的降粘劑 XY-27,既可以抑制，又可減弱或拆散粘土顆粒之間的網(wǎng)狀構(gòu)造。復(fù)合金屬兩性離子聚合物PMHA;JMHA具有兩性和 MMH 鉆井液特點(diǎn)： 造成的分子鏈卷曲的程度，主鏈中引入港性強(qiáng)的取

13、代基，可削減在延水中聚合物卷曲程度。驚嚇簡(jiǎn)潔事故的發(fā)生?？捎行Х乐果}膏層和巖鹽層的溶解坍塌形成大肚子；有機(jī)硅陽(yáng)離子局丙烯酸鹽類井壁穩(wěn)定劑JHS：抗溫性好。4、MMHMMHMMHMMH1umMMHMMH 提高泥頁(yè)巖回收率的主要機(jī)理是提高鉆井液的粘度，增加巖屑外表附著的鉆井液厚度，降低巖MMHMMH巖心表層孔隙的力氣。MMHMMH層，因其不能降低泥頁(yè)巖水化，起不到較好的防塌作用。正電膠鉆井液穩(wěn)定井壁的機(jī)理：降低泥頁(yè)巖 zeta 電位，從而抑制其水化分散；在頁(yè)巖外表形成吸附膜，能穩(wěn)定地層活度，有效抑制粘土礦物水化作用；MMH粘土復(fù)合體能在泥巖外表形成保護(hù)膜，降低其分散性MMH陽(yáng)離子聚合物正電膠：陽(yáng)離

14、子型處理機(jī)對(duì)油層滲透率損害最?。辉阢@井液中引入正電膠對(duì)于硬脆性泥頁(yè)巖坍塌及低孔低滲儲(chǔ)層滲透率損害問題很有意義；抗固相污染，提高機(jī)械固控效率。獨(dú)特的流變性動(dòng)塑比高，nn 低，Im6r/min3r/min讀值均較大且接近，初終切值也接近，這種流變學(xué)特性被利用與水平鉆井格外有效。對(duì)粘土礦物有極強(qiáng)抑制力11MMH10KClKClKClMMH有利于保護(hù)油氣層，提高原油產(chǎn)量；爭(zhēng)辯局部MMH層，松散的砂質(zhì)地層，礫石地層、鹽膏層、煤層鉆進(jìn)：MMHPH9MMHMMH塌效果；MMH具有提高切力、粘度和失水，以便形成有足夠防塌作用的附壁靜止層。5、瀝青類鉆井液處理劑防塌機(jī)理爭(zhēng)辯江漢石油學(xué)院 李淑廉等瀝青類產(chǎn)品降濾失

15、作用高溫下，氧化瀝青降失水效果由于磺化瀝青：常溫下，磺化瀝青含有磺化基，水化力氣很強(qiáng)，提高液的液相粘度也將下降；氧化瀝青在高溫下的封堵效果由于磺化瀝青；溫度對(duì)瀝青類產(chǎn)品封堵效果的影響明顯低于軟化點(diǎn)時(shí)，氧化瀝青軟化變形力氣差，封堵性差接近軟化點(diǎn)時(shí)，發(fā)生軟化變形，在確定壓力下滲濾入裂縫中形成內(nèi)泥餅，降失水超過軟化點(diǎn)時(shí)，會(huì)發(fā)生流淌現(xiàn)象，防塌力氣會(huì)變差壓差的影響氧化瀝青在低溫下不能軟化變形，難于進(jìn)入裂縫，隨著溫度和壓力增高，易于進(jìn)入，降濾失率和影響不大；對(duì)巖心膠結(jié)作用在軟化點(diǎn)四周膠結(jié)力到達(dá)最大值，超過軟化點(diǎn)后，粘切猛烈下降。瀝青類產(chǎn)品室內(nèi)評(píng)價(jià)10腐植酸鹽應(yīng)以鉀鹽形式存在；瀝青類產(chǎn)品的主要作用是封堵地層

16、孔隙，微裂縫和層面，起到防塌作用；尤其能提高初始泥餅質(zhì)量，能在濾失介質(zhì)外表形成致密膜，使泥餅?zāi)蜎_蝕，加固井壁。高溫穩(wěn)定作用，尤其是磺化度高，水溶性瀝青含量較大的產(chǎn)品，降粘切和高溫穩(wěn)定性好。6、三磺鉆井液處理劑：SMKSMCSMP較差、為裂縫發(fā)育的硬脆性地層。7、纖維素類抗鹽和懸浮性好，但抗溫性差，且抑制膨潤(rùn)土水化分散的性能差8、聚合醇：需在燭點(diǎn)以上起作用。防止鉆井液相地層內(nèi)流失。煤層特性和煤巖井壁失穩(wěn)機(jī)理物理因素：煤層呈條帶狀、線狀樹枝狀液濾液沿裂縫進(jìn)入，降低了煤層之間膠結(jié)力，在外力作用下易發(fā)生裂開，造成坍塌；化學(xué)因素：微觀范圍內(nèi)，煤孔隙的裂縫中含有粘土礦物：粘土礦物在煤層中普遍存在煤層節(jié)理、

17、微裂縫發(fā)育，毛細(xì)管效應(yīng)突出，比外表積大，易吸附水，易使煤中 K+、Na+、Ga2+、Mg2+等離子釋放，而且Na+Ga2+PHOH-OH-與粘土礦物晶體斷面處的鋁離子發(fā)生作用，導(dǎo)致邊緣區(qū)負(fù)電荷增加，促使水化作用深入擴(kuò)展，OH-也可與伊利石四周體中的鋁離子產(chǎn)生較強(qiáng)的作用，高PH粘土礦物，造成水化極不均勻，導(dǎo)致煤層局部強(qiáng)度下降，造成坍塌，高溫加劇煤層的水化作用，加劇煤外來非抑制工作液的侵入，會(huì)使這些粘土水化、分散，產(chǎn)生的內(nèi)張力將從很小的煤碎裂體內(nèi)部瓦解媒體的完整性，導(dǎo)致煤體徹底崩解，煤層中的無(wú)機(jī)物存在能使煤層強(qiáng)度增高,但是,充填煤裂隙粘土礦物,當(dāng)外來工作液侵入時(shí),它的分散、膨脹又加劇了煤巖的不穩(wěn)定

18、性，使其裂開成更小的塊體；進(jìn)一步地，當(dāng)鉆井液于粘土發(fā)生陽(yáng)離子交換時(shí)，如鉆井液中的Na+K+Ga2+，將使粘土水化加1泥頁(yè)巖屬硬脆性地層；2與煤層互層的泥頁(yè)34為雙重孔隙系統(tǒng)，各種成因裂縫極為發(fā)育，微孔系統(tǒng)具有很高的毛管壓力；5隨有及質(zhì)含量增加，泥頁(yè)巖更易于變形，抗張強(qiáng)度降低；泥頁(yè)巖層膨脹推擠于格檔效應(yīng)：薄(0.51.3m)-中厚(1.33.5m)煤層發(fā)育的剖面上，泥頁(yè)巖的穩(wěn)定性相對(duì)高些，能形成結(jié)實(shí)的各檔，僅在煤層處緊緊擴(kuò)大明顯，井壁擴(kuò)大率超過泥頁(yè)巖，泥頁(yè)巖膨脹推擠效應(yīng)使原來裂隙、節(jié)理就格外發(fā)育的煤層更易掉塊；厚巨厚煤層發(fā)育的剖面，井徑擴(kuò)大率比薄層厲害，厚入范圍，使井塌擴(kuò)大嚴(yán)峻化；機(jī)械因素:裂開

19、煤巖體對(duì)機(jī)械力作用格外敏感,鉆進(jìn)過程中，由于機(jī)械震驚、摩擦、鉆頭切削等作用，會(huì)對(duì)砂、泥頁(yè)巖剖面格外有效的技術(shù)，不愿定對(duì)煤層完全適用，裂開煤巖體對(duì)鉆井工藝格外敏感，壓力激 動(dòng)、水力沖擊、震驚都加速煤巖的解體。力學(xué)因素:節(jié)理與裂縫發(fā)育的煤層受高壓射流的作用，極易裂開，因此鉆進(jìn)煤層時(shí)，噴射速度過高或起下特別是當(dāng)煤層處于強(qiáng)地應(yīng)力作用下。單純提高鉆井液密度，不僅會(huì)使濾失量增加，導(dǎo)致井漏，使侵入范 圍擴(kuò)大加劇，甚至形成的裂縫、裂縫延長(zhǎng)，使裂開巖體不穩(wěn)定，煤層的壓縮性強(qiáng)，易于變形：巖石力 學(xué)分析指出，煤層的壓縮性比泥頁(yè)巖、砂巖均強(qiáng)，當(dāng)井眼形成后，井筒四周的煤巖更趨向于向井眼方向 推擠，是煤掉塊趨勢(shì)加劇，起下

20、鉆遇阻、劃眼。煤巖井壁失穩(wěn)對(duì)策解決煤巖的穩(wěn)定性問題,只要有結(jié)實(shí)的格檔,井徑擴(kuò)大的范圍就好把握,所以鉆井液應(yīng)對(duì)泥頁(yè)巖有抑制性,對(duì)泥頁(yè)巖裂縫有良好的封堵效果;對(duì)煤層裂隙進(jìn)展封堵,并適當(dāng)把握鉆井液密度:在鉆井具備對(duì)泥頁(yè)巖有抑制力氣時(shí),每層對(duì)粘土的問題就液的密度，效果只能適得其反。與煤潤(rùn)濕性性相匹配的粘接材料。選擇最正確鉆井液密度值，即能平衡地層應(yīng)力，又能起下鉆過程中防止煤與瓦斯突出在井下發(fā)生。工程上削減對(duì)煤層的沖蝕，留意保護(hù)堅(jiān)韌的泥餅。井壁不穩(wěn)定地層分類及穩(wěn)定井壁技術(shù)要點(diǎn)針對(duì)我國(guó)井壁不穩(wěn)定地層的特點(diǎn)，將其分為六大類八大亞類膠結(jié)差的砂、礫、黃土層構(gòu)造特征：膠結(jié)差、未成巖的黃土、流砂層與礫石層；鉆遇深度

21、通常從 01000m。礫石層，可適當(dāng)提高鉆井液密度和環(huán)空返速。層理裂隙不發(fā)育、軟的砂巖與泥頁(yè)巖互層此類地層以其膨脹性與分散性可將其分為三個(gè)亞類：易膨脹強(qiáng)分散的砂巖與泥頁(yè)巖互層：2030；砂巖滲透率高；絕大局部地層屬于正常壓力梯度，及個(gè)別13聚合物、正電膠等類型鉆井液；等于或小于直徑244mm返速，使環(huán)空鉆井液處于紊流；對(duì)于等于或大于直徑311mm不以膨脹強(qiáng)分散的砂巖與泥頁(yè)巖互層地層構(gòu)造特征：粘土礦物以伊利石、綠泥石為主；成巖程度低，大多屬于到第三系、白堊系地層；10；陽(yáng)離子交換容量高1826mmol/100g712，地層壓力梯度正常；可鉆性級(jí)別低(13鉆井液技術(shù)要點(diǎn)：承受強(qiáng)包被聚丙烯酸鹽聚合物

22、、聚磺、正電膠等類鉆井液，抑制鉆屑分散，把握環(huán)空鉆屑濃度不要過高；加強(qiáng)固控，使用離心機(jī)，降低含砂量。中等分散砂巖與泥頁(yè)巖互層：伊蒙無(wú)序間層；已成巖，屬于晚成巖A5080；陽(yáng)離子交換容量低，38mmol/100g聚合物可依據(jù)地層特離子聚合物鉆井液。層理裂隙發(fā)育的泥頁(yè)巖序間層或伊蒙有序間層向伊利石過渡帶、生油層或處于強(qiáng)地應(yīng)力把握構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用猛烈的地帶；其地質(zhì)BA、B、C38309520302600m10，1222mmol/100g易膨脹中等至弱分散泥頁(yè)巖：此類泥頁(yè)巖大多以伊蒙有序間層2555、伊利石3572為4090212mmol/100g塊大。弱膨脹弱分散泥頁(yè)巖：此類泥頁(yè)巖以伊利石為主，不含或少

23、含伊蒙有序間層間層中含蒙皂石 20左右；不易分散，回收率9099，不易膨脹710，陽(yáng)離子交換容量低1 8mmol/100g局部地區(qū)此類地層層理發(fā)育，深層泥頁(yè)巖往往處于強(qiáng)應(yīng)力作用下，裂隙發(fā)育，塌塊大。鉆井液技術(shù)要點(diǎn)：量密度，保持井壁穩(wěn)定是防止井壁坍塌的先決條件；進(jìn)入地層，此類處理劑加量隨泥頁(yè)巖層理、裂隙發(fā)育程度加劇而增加；PH9；3133當(dāng)提高鉆井液的粘切，及是帶出塌塊。壁的沖蝕。4、含鹽膏地層裂縫發(fā)育特種巖性地層凝灰?guī)r、灰?guī)r；玄武巖中所含的粘土礦物往往是蒙皂石或伊蒙無(wú)序間層，其相對(duì)含量高達(dá) 90 100，煤層中所夾的泥頁(yè)巖中所含的粘土礦物大多是高嶺石3080，輝綠巖中泥頁(yè)巖夾層高。井液；鉆井中

24、加足封堵劑與降失水劑選用瀝青類產(chǎn)品應(yīng)考慮瀝青軟化點(diǎn)必需高于坍塌層的溫度，封堵裂隙、穩(wěn)固井壁；可能狀況下，提高反速與鉆井液粘切高壓下良好的流變性能0.2m強(qiáng)地應(yīng)力作用下的深層硬脆性砂泥頁(yè)巖地層80；不易膨脹；巖石可鉆性大于六級(jí)，硬度高。HTHPAPI深井段要保持鉆井液在高溫、高壓下的流變性能，既保證鉆屑攜帶，又在環(huán)空呈層流狀態(tài)下，削減對(duì)井壁的沖蝕。非泥巖地層井壁不穩(wěn)定緣由及技術(shù)對(duì)策的爭(zhēng)辯非泥巖地層所發(fā)生的井壁不穩(wěn)定主要有兩大類 :一類是縮徑,另一類就是坍塌,縮徑大多發(fā)生在巖漿巖、灰?guī)r、煤層、深部硬脆性砂巖等地層中。同時(shí)存在，增加了鉆井工程簡(jiǎn)潔難度。攜砂要求，鉆井工程措施不妥等緣由所引起。防止此類

25、地層坍塌，必需爭(zhēng)辯各種壓力剖面，巖石力學(xué)性能、構(gòu)造，依此為依據(jù)確定鉆井液技術(shù)措施，確3效斜眼攜巖。不斷深入爭(zhēng)辯，確定有效技術(shù)對(duì)策。硬脆性泥頁(yè)巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法爭(zhēng)辯硬脆性泥頁(yè)巖遇水后發(fā)生坍塌的主要緣由：由于毛細(xì)管的作用，水沿著泥頁(yè)巖的層間節(jié)理棉、微裂縫侵入，產(chǎn)生水化，使地層發(fā)生剝蝕掉快。由于伊蒙間層中的伊利石和蒙皂石吸水膨脹率不全都，導(dǎo)致硬脆性頁(yè)巖的剝落。含微裂縫和微裂縫的泥頁(yè)巖，供給了優(yōu)先水化的空間，促使其水化分散。4-11%。用動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法爭(zhēng)辯經(jīng)壁化學(xué)穩(wěn)定性填充孔隙裂縫時(shí)，降濾失劑也起到密封的作用，降濾失劑應(yīng)選擇極性較強(qiáng)和高分子聚合物較為適宜。性，同時(shí)需要適宜的粒度。泥餅抗剪切強(qiáng)度爭(zhēng)辯在環(huán)空流

26、速范圍內(nèi)，不少鉆井液所形成的泥餅，都具有很好的抗剪切性。當(dāng)鉆井液中參與分散性較強(qiáng)處理劑時(shí)，有可能會(huì)明顯的降低泥餅的剪切強(qiáng)度；或說濾失速率與泥餅的抗剪切速度之間沒有必定聯(lián)系，有時(shí)濾失量較小的鉆井液，其泥餅剪切性反而較差；T脆性頁(yè)巖的井壁穩(wěn)定來說，真正的無(wú)固相鉆井液是不適用的；粘土礦物具有相當(dāng)高的可壓縮性，以彭潤(rùn)土為最好；大多數(shù)處理劑加至土基泥漿中都可改善泥餅可壓縮性，但影響不大。泥餅可壓縮性的定量爭(zhēng)辯泥餅的滲透率一般為 10-5-10-7um2,而實(shí)際狀況是，絕大多數(shù)泥頁(yè)巖都是含有裂縫的，消滅裂縫是垮塌必中的固相顆粒被擠進(jìn)去，形成內(nèi)泥餅。聚合物類泥頁(yè)巖抑制劑評(píng)價(jià)方法早期反映了葉延再打到最低吸入壓

27、力時(shí)泥頁(yè)巖與鉆井液相互作用的分散特征，即后期特征。我國(guó)油田常用的防塌鉆井液鉆井液類型無(wú)固相不分散鉆井液根本組成聚丙烯酰胺或多元乙烯基共聚物類絮凝劑無(wú)機(jī)鹽等特 點(diǎn)絮凝劑有效絮凝鉆井過程中形成的鉆屑典型配方1.HO+PH0.1-0.+GaCl(0.1-0.2)22KCl(0.5-1)2.H20+CPAM(0.07-0.14)+低分子量有機(jī)陽(yáng)離子TDC-15使用范圍層理裂隙不發(fā)育、正常孔隙壓力與弱地層壓力、中等分散沙巖與泥頁(yè)巖互層，已下技術(shù)套管的低壓、井壁穩(wěn)定的地層和儲(chǔ)層等陰離子 多元乙烯基共聚物高分子聚合物包被粘膨 潤(rùn) 土 漿+KPAM(0.1-0.3)+ 用來鉆進(jìn)層理裂隙聚合物土或鉆屑，并供給鉆

28、井NPAN(0.4-0.5)不發(fā)育的易膨脹強(qiáng)鉆井液等液所需粘切，中分子量分散或不易膨脹強(qiáng)聚合物和低分子量聚分散軟的砂巖與泥合物降低濾失量和控頁(yè)巖互層，已下技制粘切套的低壓儲(chǔ)層低陽(yáng)離子高分子量陽(yáng)離子聚陽(yáng)離子聚合物供給極膨潤(rùn)土漿+陽(yáng)離子聚合物 SP-2(0.4)+固聚合物強(qiáng)穩(wěn)定泥頁(yè)巖的力氣，低分子量有機(jī)陽(yáng)離子 CSW-1(0.4)+改相鉆井液子共聚物及淀粉類強(qiáng)吸附、強(qiáng)抑制、協(xié)作1%聚等淀粉類處理劑，調(diào)整體合系濾失造壁性物兩性離高分子兩性離子聚利用聚合物中的陽(yáng)離膨潤(rùn)土漿鉆子聚合子基團(tuán)增加體系的抑+FA367(0.1-0.3)+XY-27(0.05-0.15)井物鉆井離子聚合物或陰離制性，同時(shí)大量的陰

29、離+磺化瀝青類產(chǎn)品1-3%液液子聚合物子基團(tuán)又保持體系的穩(wěn)定，兩性離子聚合物1. 陰 離 子 聚 合 物 鉆 井 液層理裂隙發(fā)育的泥與各種處理劑具有很+SMP(1-2%)+SMC(1-2%)OR(SPNH(2-頁(yè)巖、巖漿巖、灰好的相容性4%)+磺化瀝青類2-4%巖、砂巖、煤層、聚磺鉆井液液高分子量陰離子、陽(yáng)離子、兩性離子青類茶品等KOH(KCO),GaO, 聚23合物、磺化酚醛樹具有很好的抑制性，低的高溫高壓濾失量，良好的造壁性，封堵力氣和流變性，并具有良好的熱穩(wěn)定性利用鉀鈣離子抑制泥 頁(yè)巖水化膨脹，磺化瀝2.鉀胺基聚合物鉆井液 +磺化酚醛樹脂類產(chǎn)品2-5+磺化瀝青類產(chǎn)品1-2陽(yáng)離子聚合物鉆井

30、液 +SPNH(2-4)+磺化瀝青FT-1(1-2)4.兩性離子聚磺鉆井液 +磺化酚醛樹脂類2-3+磺化瀝青類1-3土漿+FClS1%+GaO(0.8%)+KCO+MA-871(0.深井段與超深井段等層理裂隙發(fā)育中深井段的泥頁(yè)巖層23脂、磺化瀝青等石膏鉆井液石膏磺化褐煤磺質(zhì)素磺酸鹽等青與酚醛樹脂來封堵層理裂隙承受同離子效應(yīng)，利用人為參與石膏來抑制 地層中石膏的溶解1%)+磺化瀝青1.5%+SMP1.5%+HVC1%+QS-2(2%)+KOHPH10.5用來鉆進(jìn)大段石膏地層鉀硅KPAM硅穩(wěn)定劑硅基鉆稀釋劑硅腐鉀磺井液化酚醛樹脂類磺化瀝青類利用硅來穩(wěn)定你眼，將 1. 土漿+KPAM(0.1-0.2

31、)+ 硅穩(wěn)定劑弟弟曾被水的潤(rùn)濕性， GWJ(1-1.5)+ 硅 稀 釋 劑顯示出較強(qiáng)的抑制性， GX(1-1.5)+OSAMK(2)+SPM(1-3)+磺固相容納力氣好，熱穩(wěn) 化瀝青1-5滲層層理裂隙發(fā)育地層鉆井液類型多元醇類或聚醚類鉆井 液定性高根本組成特 點(diǎn)多元醇類或聚醚類、 多元醇類或聚醚類處防塌劑、聚合物理劑親水性受溫度影響，在確定溫度下，該劑從水中分相而成為 類似于油，使其在井壁上形成憎水的膜，到達(dá)穩(wěn)定井壁、抑制鉆屑水化分散、降低鉆具扭矩的目的，此類鉆井液對(duì)環(huán)境無(wú)害2.硅酸鉀0.5-2+聚磺鉆井液配方典型配方土海水漿+ 低粘聚陰離子纖維素(LV-PAC)0.25%+高粘聚陰離子纖維素(HV-PAC)0.2%+80A51(0.2%)+H