仿生绒囊钻井液煤层气钻井应用现状与发展前景
2011-04-14郑力会
石油钻采工艺 2011年3期
郑 力 会
(中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京 102249)
研究可循环泡沫钻井液[1]、微泡钻井液[2]过程中发现,仿照细菌外观结构,可以开发出含绒囊结构的钻井液[3],在钻井过程中无需固相即可暂堵漏失储层。绒囊钻井液防漏堵漏机理有别于目前以刚性架桥为基础的封堵理论[4],也不同于可循环泡沫类钻井液降低体系密度控制漏失[5]。绒囊钻井液由绒囊及其存在的胶体环境构成。绒囊由囊核、囊粒、囊层构成。囊粒决定其封堵能力,囊层决定其流变性。绒囊钻井液的定量作用机理还有待于进一步研究,但煤层气钻井现场应用表明,文献[4]的定性封堵机理是成立的。事实上,绒囊封堵漏失地层仅仅是绒囊钻井液诸多功能中的一个。绒囊钻井液不但密度可调,适合于欠平衡作业,还具有高效封堵、高效悬浮携带岩屑以及可以使用惰性加重材料加重等特点,成为煤层气钻井中不可多得的多功能钻井液[6]。
1 煤层气仿生绒囊钻井液应用现状
目前,仿生绒囊钻井液已在煤层气欠平衡钻井、空气钻井、防漏堵漏、快速钻进和提高同一裸眼井段中低压地层承压能力等方面发挥了作用。
1.1 欠平衡钻井工作流体
鉴于我国煤层气低储层压力、低渗透性、低单井产量、低经济效益和高社会效益等“四低一高”的特点[7],许多文献推荐使用近/欠平衡钻井,满足储层保护要求,提高开发效益[8]。绒囊钻井液利用表面活性剂、聚合物高分子,依靠物理、化学作用形成包裹空气的囊核,降低钻井液密度。……
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