万 鑫，吴金桥，杨 超，王红娟

(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安 710075)



延长油田页岩气水平井安全钻井液密度窗口探讨

万 鑫，吴金桥，杨 超，王红娟

(陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院，陕西西安 710075)

针对延长油田页岩气水平井钻井过程中出现的井壁稳定问题，计算了合理的安全钻井液密度窗口。根据延长油田已钻页岩气井的资料，结合室内实验研究获取了页岩储层的各项参数。长7页岩孔隙压力在0.98～1.02g/cm3之间，属正常压力水平。两个水平主应力之间的差异不大，最大水平主应力平均值为22MPa，最小水平主应力平均值为18MPa，最大水平主应力平均方位为北偏东78°。根据岩石力学实验获得了页岩储层的平均弹性模量(16.8GPa)、泊松比(0.16)、抗压强度(50～60MPa)和抗拉强度和(1.5～2.3 MPa)。模型计算结果显示，在井斜角小于50°的条件下，沿着最大水平主应力方位钻进时井壁坍塌压力最大；考虑漏失压力曲线，页岩气水平段安全钻井液密度窗口在1.20～1.21g/cm3之间，实际钻井过程中钻井液密度以靠近下限为准，保证低密度快速钻井作业。

页岩气; 水平井; 安全钻井液密度窗口; 破裂压力; 坍塌压力

在页岩气水平井钻井中，90%的井会出现井壁稳定问题，导致井壁不稳定的因素主要有异常高压、地层化学反应、页岩层理性及钻井液密度[1]。延长油田页岩储层属于低压地层，延长组页岩气主力储层为典型的泥页岩储层，井壁失稳的主要原因在于钻井液密度过高或过低。当井眼内钻井液液柱压力过高时，地层将被压开，原有的裂隙张开延伸或形成新的裂隙系统；……