代万庆，薛艳，颜巧云

（河南省地质矿产勘查开发局第一地质勘查院，河南 郑州 450001）

0 引言

由各种粘土或粘土经后生作用形成的泥岩、页岩等组成的岩层称为水敏性地层，较为典型的水敏性地层有粘土层、泥岩层、软页岩层、粘土胶结硬页岩层等［1-3］。

水敏性地层钻探常出现泥浆增稠、钻速急速下降、钻头泥包不进尺和偏磨损坏、孔壁缩径及掉块剥落、钻孔埋钻、钻具折断等不利情况，这些情况与泥浆性能紧密相关。

解决水敏性地层钻探泥浆性能问题，对提高钻探质量和效率意义重大。

1 工程概况

1.1 工程简介

“河南省通许凸起许昌—鄢陵岩溶热储地热资源调查评价地热钻探井”为河南省自然资源厅2019年度省财政地质勘查类招投标项目。地热井位于许昌市五女店镇苗店村西村边，于2020年4月30日开钻，10月4日终孔。

钻孔从上至下揭露地层情况见表1。

表1 地热井地层情况Table 1 Stratum of the geothermal well

1.2 施工中出现的问题

前期泥浆配方为（1 m3泥浆）：山东高阳粘土70 kg，Na2CO3（碳酸氢钠）2.80 kg，PAN（水解聚丙烯腈）0.1%~0.2%，CMC（钠羧甲基纤维素）0.1%~0.2%，NaOH（氢氧化钠）0.1%。

泥浆性能指标见表2。

表2 泥浆性能指标Table 2 Mud performance index

在施工过程中，井深300 m以浅，钻进施工进展顺利，井深超过300 m后，施工出现了一系列问题。钻探施工异常情况见表3。

由表3可知，泥浆性能不适用于水敏性地层钻探需求是导致钻探异常的主要原因。

表3 钻探问题原因分析Table 3 Cause analysis of the drilling problems

2 水敏性地层对钻探泥浆性能的需求

由表1可知，地热井地层大部分为粘土、泥岩或者粘土和泥岩互层等水敏性地层。

取该井岩样进行岩矿鉴定，鉴定结果见表4。……