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中江沙溪庙组环保钻井液井壁稳定技术

单海霞 张弌 张晗 赵田田

单海霞,张弌,张晗,等. 中江沙溪庙组环保钻井液井壁稳定技术[J]. 钻井液与完井液,2026,43(1):35-40 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2026.01.005
引用本文: 单海霞,张弌,张晗,等. 中江沙溪庙组环保钻井液井壁稳定技术[J]. 钻井液与完井液,2026,43(1):35-40 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2026.01.005
SHAN Haixia, ZHANG Yi, ZHANG Han, et al.An environmentally-friendly drilling fluid for stabilizing Shaximiao formation in block Zhongjiang[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2026, 43(1):35-40 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2026.01.005
Citation: SHAN Haixia, ZHANG Yi, ZHANG Han, et al.An environmentally-friendly drilling fluid for stabilizing Shaximiao formation in block Zhongjiang[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2026, 43(1):35-40 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2026.01.005

中江沙溪庙组环保钻井液井壁稳定技术

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2026.01.005
基金项目: 中国石化集团公司科技攻关项目“生物质合成基液研制”(2015201);中国石化集团公司科技攻关项目“生物质合成基钻井液技术应用研究”(P23211)。
详细信息
    作者简介:

    单海霞,高级工程师,1982年生,2010年获江南大学应用化学专业博士学位,主要从事环保型钻井液体系及处理剂研发等方面的研究。电话 18239307725;E-mail:shanhx.oszy@sinopec.com

  • 中图分类号: TE254

An Environmentally-Friendly Drilling Fluid for Stabilizing Shaximiao Formation in Block Zhongjiang

  • 摘要: 针对JSXXX-11HF井沙溪庙组井壁垮塌严重、掉块无法带出、安全成井难度大的技术问题,研究分析了井壁失稳机理,优选钻井液体系,形成了适用于中江沙溪庙组的环保钻井液井壁稳定技术。由于地层发育层叠结构的缝隙,黏土矿物和其他矿物胶结时的强度较小,在水基钻井液长期浸泡下,易诱发裂缝扩展,形成剥落掉块,发生井壁失稳。优选了环保性能强、与该井地层配伍性良好的生物质合成基钻井液体系。由室内评价可知,体系抑制性良好,16 h线性膨胀率为0.62%,渗透性弱,润湿角为28.9°,具有低黏高切的流变特性,在80℃~100℃、40 MPa下,动塑比大于0.3 Pa/(mPa·s),在低温高密度下性能稳定,不同孔径砂盘的PPA滤失量为0,不同目数可视砂床的渗透深度为7~20 mm,对微孔隙和裂缝具有良好的封堵能力。通过现场应用,顺利钻至完钻井深,套管安全到底,不仅为该井的安全成井提供了技术支撑,更为中江区块沙溪庙组实现高效、环境友好型钻完井提供了钻井液技术保障。

     

  • 图  1  JSXXX-11HF井掉块及其扫描电镜图

    图  2  不同基础油配制钻井液的流变性能

    图  3  生物质合成基钻井液透射光和背散射光参比图

    表  1  JSXXX-11HF井掉块在不同体系浸泡后的线性膨胀率

    体系在不同时间的线性膨胀率/%
    0.5 h2 h16 h
    清水22.2526.3036.88
    生物质合成基液0.430.570.71
    柴油0.630.861.43
    白油0.570.571.24
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    表  2  钻井液在不同孔径砂盘下的封堵性能

    砂盘孔径/
    μm
    FLPPA/
    mL
    滤饼厚度/
    mm
    侵入砂盘深度/
    mm
    201.51.0
    2001.51.4
    4002.01.4
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    表  3  生物质合成基钻井液在不同老化时间的性能

    t老化/
    h
    AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    YP/PV/
    Pa/mPa·s
    Gel/
    Pa/Pa
    FLHTHP/
    mL
    ES/
    V
    4 37.0 30 7.0 0.23 5/6 3.0 764
    8 42.0 32 12.0 0.38 7/9 2.8 1021
    16 45.0 33 12.0 0.36 7/9 2.6 1035
    72 44.5 33 11.5 0.35 7/9 2.6 1054
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    表  4  生物质合成基钻井液不同部位的不稳定性指数及粒径

    不同部位的TSI 平均粒径/μm
    整体 底部 中部 顶部 初始 1 h后
    1.14 1.15 1.13 1.14 5.07 5.87
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    表  5  生物质合成基钻井液的高温高压流变性能

    T/
    AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    YP/PV/
    Pa/mPa·s
    80 31 22 9 0.41
    100 24 17 7 0.41
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    表  6  生物质合成基钻井液的LD50测试结果

    动物 剂量分组/
    mg·kg−1
    动物数/
    死亡动物数/
    死亡率/
    %
    雌性成年小鼠 5120 10 0 0
    雄性成年小鼠 5120 10 0 0
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    表  7  JSXXX-11HF井分段钻井液性能

    井深/
    m
    ρ/
    g·cm−3
    FV/
    s
    φ6/φ3 PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    YP/PV/
    Pa/mPa·s
    Gel/
    Pa/Pa
    FLHTHP/
    mL
    油水比 ES/
    V
    2713 2.05 50 11/10 26 7.5 0.29 5.0/6.0 3.8 84∶16 612
    2786 2.20 54 20/19 34 11.0 0.32 9.0/11.0 3.8 84∶16 1056
    2928 2.22 58 19/18 36 15.0 0.42 10.0/13.0 3.8 88∶12 1192
    3013 2.23 58 19/18 38 15.0 0.39 9.5/11.0 3.6 88∶12 1054
    3370 2.21 60 19/18 40 16.0 0.40 9.5/13.5 3.2 87∶13 987
    3540 2.20 61 18/17 39 15.5 0.40 9.0/13.0 3.0 86∶14 1058
    3780 2.20 60 18/17 40 16.0 0.40 8.5/13.0 2.4 87∶13 1010
    3878 2.20 61 18/16 40 16.0 0.40 9.5/13.0 2.6 86∶14 1151
    4052 2.21 63 18/17 41 17.0 0.41 9.5/14.5 2.8 88∶12 1029
    4223 2.20 63 18/17 40 14.0 0.35 8.0/13.0 3.0 87∶13 980
    4436 2.25 65 15/14 44 15.0 0.34 8.5/14.0 3.0 87∶13 939
    4588 2.25 65 17/15 44 15.5 0.35 9.0/14.5 2.8 87∶13 955
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-08-04
  • 修回日期:  2025-09-28
  • 网络出版日期:  2026-02-09
  • 刊出日期:  2026-02-09

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