应春业，　李新亮，　杨现禹，　蔡记华，　段隆臣

基于疏水型纳米二氧化硅的页岩气盐水钻井液

应春业1，李新亮2，杨现禹1，蔡记华1，段隆臣1

（1.中国地质大学（武汉） 工程学院，湖北武汉 430074；2.中国石油大学（北京） 石油工程学院，北京 100083）

应春业等.基于疏水型纳米二氧化硅的页岩气盐水钻井液［J］.钻井液与完井液，2016，33（4）：41-46.

由于页岩地层层理和裂缝发育，且具有水化性，因此在钻井作业中常面临井壁稳定、降摩减阻、岩屑清除等难题。为此，优选了疏水型纳米二氧化硅作为泥页岩封堵剂，以减少水分侵入，抑制泥页岩水化膨胀。通过钻井液常规性能测试、扫描电镜分析，评价了不同纳米二氧化硅对盐水钻井液的影响。结果表明：①疏水型纳米二氧化硅具强疏水性与强吸附性，能吸附在泥饼上，形成纳米颗粒隔水层，有效降低滤失量；②纳米二氧化硅加量为1%～3%时，疏水型固体纳米二氧化硅可使钻井液滤失量降低48.7%，疏水型纳米二氧化硅分散液可使钻井液滤失量降低41.67%，但固体颗粒易团聚，易失去纳米颗粒特性；③在180 ℃、NaCl含量25%、分散液加量3%条件下，钻井液滤失量为8.2 mL；在室温～180 ℃下，钻井液水活度稳定在0.815～0.849，页岩膨胀率在4%左右，具有较强的抑制性；钻井液的润滑系数稳定在0.11～0.12，润滑性能较好。综合考虑滤失量、稳定性和性价比等因素，选定基于3%疏水型纳米二氧化硅分散液和25%NaCl的钻井液体系为最优配方。

页岩气；盐水钻井液；疏水型纳米二氧化硅；封堵剂

0　引言

泥页岩井壁失稳的主要原因是钻井液与泥页岩的流固耦合作用和钻井液抑制、封堵性能不好。……