谢 俊，马 诚，王中华，蒋官澄

(1.中国石化中原石油工程公司钻井工程技术研究院，河南濮阳 457001;2.中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室，北京 102249)

氯化钙水基钻井液是一种以Ca2+提供抑制性化学环境的钻井液。传统意义上的氯化钙钻井液其滤液中Ca2+的质量浓度一般为1 000～3 500 mg/L，属于粗分散钻井液［1］。随着储层保护、钻井提速及井壁稳定等方面对钻井液提出的更高要求，科研工作者开发出一种高浓度氯化钙无土相水基钻井液(氯化钙质量分数可达15%以上)，该类钻井液可以有效抑制泥页岩的水化膨胀，对于稳定地层十分有利，有望在页岩气开发过程中获得应用［2］。笔者对国内外氯化钙水基钻井液的研究和应用现状进行了梳理，并结合页岩气资源勘探开发对钻井液的技术需求，探讨了氯化钙水基钻井液用于页岩气资源勘探开发存在的问题和解决方案。

1 氯化钙水基钻井液的作用机理

传统意义上的氯化钙钻井液通过Na+/Ca2+交换将钠土转变为水化能力较差的钙土，并通过压缩黏土颗粒表面的扩散双电层，引起黏土晶片面－面和端－面聚结，造成黏土颗粒分散度下降，使钻井液获得化学抑制性［3］。

高浓度氯化钙无土相水基钻井液除具有传统氯化钙钻井液的抑制机理外，主要是通过降低钻井液的活度来实现其抑制性。泥页岩井壁表面与水基钻井液间存在一层非理想的半透膜［4］，某些无机盐的加入能够明显降低钻井液的活度，进而提高半透膜效率［5－6］，有利于井壁稳定。……