頁巖氣鉆井工程中的鉆井液技術(shù)

譚貴

摘 要：頁巖氣是當(dāng)前我國綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略支撐下的，一項(xiàng)綠色能源熱點(diǎn)開發(fā)工程。我國貴州省遵義市正安縣有著儲量豐富的頁巖氣資源，是我國綠色能源開發(fā)的重要地點(diǎn)之一。本文就圍繞這一地區(qū)的頁巖氣鉆井開發(fā)工程中的鉆井液技術(shù)，展開了相關(guān)探討和分析。

關(guān)鍵詞：頁巖氣;鉆井工程;鉆井液;技術(shù)分析

引言

鉆井液技術(shù)是當(dāng)前國際上開采頁巖氣的關(guān)鍵點(diǎn)，是保證頁巖氣開采過程中提高鉆井效率和保障緊閉安全的重中之重。隨著我國綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對綠色能源開發(fā)的力度加大，鉆井液技術(shù)在頁巖氣的開采中受到了越來越多的關(guān)注。本文就貴州省遵義市正安在頁巖氣的開采過程中的鉆井液技術(shù)進(jìn)行了分析和探討。

一、針對遵義正安頁巖氣鉆井的簡介

隨著我國新時(shí)期綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在社會發(fā)展中的不斷實(shí)施，在極大程度上改變了我國工業(yè)發(fā)展和社會發(fā)展對能源類型的針對性，隨著天然氣等綠色能源在社會發(fā)展中的應(yīng)用力度不斷擴(kuò)大，我國也加大了對該類能源的探索和開發(fā)程度。而在這其中頁巖氣就是以多種形態(tài)匯聚并存在的一類天然氣，為響應(yīng)我國綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，存在廣大面積頁巖氣的遵義正安縣，對頁巖氣的鉆井開發(fā)技術(shù)和儲層壓裂改造技術(shù)，以及水平井等多方面進(jìn)行了重點(diǎn)開發(fā)和研究，而通過廣泛的頁巖氣開發(fā)實(shí)踐證明，水平井是當(dāng)前形勢下開發(fā)的主要方式。但依托于當(dāng)前科技的頁巖氣開發(fā)技術(shù)在實(shí)際操作中，仍有著一系列亟需解決的問題存在，其中地層污染、摩阻以及卡鉆和井壁坍塌是其中的重點(diǎn)問題。針對這些問題在施工過程中，工作人員可以利用欠平衡氣體鉆井技術(shù)和鉆井液技術(shù)，來防止頁巖水化和促進(jìn)頁巖氣開發(fā)工程順利進(jìn)行。其中鉆井液技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中對頁巖氣氣鉆井的實(shí)際效率和儲層保護(hù)有著極大的影響[1]。

二、在頁巖氣開發(fā)過程中利用鉆井液技術(shù)時(shí)應(yīng)解決的相關(guān)問題

（一）利用相關(guān)技術(shù)對巖屑進(jìn)行清理

在實(shí)際的頁巖氣開發(fā)過程中對水平井井眼進(jìn)行清理是一項(xiàng)非常重要的工作，但是因?yàn)樗骄矍謇黼y度大，受巖屑重力影響和水平段頁巖坍塌以及經(jīng)驗(yàn)空間較小和泵壓較高等眾多因素的影響，導(dǎo)致這一工作環(huán)節(jié)在實(shí)際實(shí)施過程中增加了許多難度。因此針對這一問題在利用鉆井液技術(shù)進(jìn)行煙氣開發(fā)過程中要極其注重它的清砂效果。因?yàn)轫搸r的本質(zhì)是較為松散的，易于破碎和膨脹，因此，要根據(jù)頁巖的具體特征和情況來合理選擇鉆井液，同時(shí)也避免摩阻和卡鉆等相關(guān)問題的產(chǎn)生。

（二）針對緊閉穩(wěn)定性的分析探討

井壁的穩(wěn)定性是使用頁巖氣鉆井液技術(shù)關(guān)鍵性因素，因?yàn)樵趯?shí)際的工程開發(fā)過程中往往會因?yàn)轫搸r不穩(wěn)定而導(dǎo)致井眼發(fā)生問題。因此鉆井液在使用時(shí)會讓地縫獵場與巖層發(fā)生作用而對頁巖的空隙壓力產(chǎn)生影響，在鉆井液進(jìn)入夜宴空隙中與其中的粘土和礦物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，使之膨脹而增大巖層張力時(shí)，就會對緊閉平衡造成極大的威脅。同時(shí)，如果鉆井液遇到水敏性底層發(fā)育不成熟和膠結(jié)性較差頁巖時(shí)，濾液會使頁巖穩(wěn)健性遭受更嚴(yán)重的破壞，如果濾液進(jìn)入巖層的微裂縫中就會使巖層的力學(xué)平衡失調(diào)，從而造成嚴(yán)重的工程問題[2]。

（三）針對摩阻和扭矩的相關(guān)問題探討

因?yàn)樵趯?shí)際的頁巖氣鉆井施工過程中，水平井的徑向造斜段有著較高的斜率特征，因此在利用鉆井液技術(shù)進(jìn)行頁巖氣施工時(shí)，為了避免井壁與鉆具發(fā)生較大摩擦和防止較大的鉆頭產(chǎn)生扭矩問題，需要在施工時(shí)采用潤滑功效較高的鉆井液技術(shù)以減少鉆井時(shí)的摩阻和防止卡鉆問題的產(chǎn)生。

三、在頁巖氣開發(fā)過程中常用的鉆井液技術(shù)分析探討

在我國綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的支撐下，我國在開采頁巖氣時(shí)常用的鉆井液技術(shù)主要有兩類：水基鉆井液和有機(jī)鉆井液。

在我國的頁巖氣開發(fā)過程中常用的鉆井液技術(shù)有數(shù)油基鉆井液，像我國遵義正安這一大規(guī)模的頁巖氣在開發(fā)時(shí)就是采用的油基鉆井液技術(shù)。因?yàn)檫@一技術(shù)在實(shí)際的工程進(jìn)展中抑制性較強(qiáng)，能夠在實(shí)際開發(fā)過程中極大程度的水敏地層水化和膨脹問題發(fā)生的概率，從而也在此基礎(chǔ)上大大的降低了井壁塌陷這一工程事故產(chǎn)生的概率。同時(shí)這一鉆井液技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的潤滑效果較高，對油氣層的保護(hù)作用較為明顯，且因自身穩(wěn)定性較強(qiáng)而極大減少鉆井摩阻和張力以及降低卡鉆的問題發(fā)生。另外油基鉆井液自身較強(qiáng)的抗污染能力和無腐蝕性，能夠在極大程度上保護(hù)鉆井設(shè)備，但是其成本高、后勤保障需求和受溫度影響較大的缺陷也是不容忽視的。

相對于油基鉆井液來說，水基鉆井液在實(shí)際使用中的最大優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保性較強(qiáng)。在實(shí)際使用中水基鉆井液能夠更輕易地探測和發(fā)現(xiàn)天然氣，成本相對較低且針對井漏問題易于處理。但是這一技術(shù)對井壁自身的穩(wěn)固性和熱穩(wěn)固性都沒有較好的保障作用，且對于鉆井設(shè)備沒有較好的抗污染能力，而導(dǎo)致后期對設(shè)備的維護(hù)處理量變大，不能很好的避免卡鉆等問題的產(chǎn)生。

四、結(jié)束語

遵義正安的頁巖氣分布面積較為廣泛，且?guī)r層中的儲氣量大，隨著社會生產(chǎn)發(fā)展促進(jìn)頁巖氣成為一種常規(guī)能源，在我國綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的大力支撐下，對于當(dāng)?shù)馗挥械捻搸r氣開采需要根據(jù)實(shí)際情況來利用鉆井液增強(qiáng)井壁的穩(wěn)固性，從而在極大程度上提高頁巖氣鉆井工程順利展開，促進(jìn)當(dāng)?shù)貐^(qū)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和國家綠色可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)合理利用鉆井液技術(shù)不僅可以促進(jìn)當(dāng)?shù)仨搸r氣開采的效率，也能夠在一定程度上促進(jìn)鉆井液朝著綠色無污染方向不斷探索和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]趙虎，司西強(qiáng)，王善舉，等.鉆井液對頁巖井壁的穩(wěn)定性能評價(jià)方法探討[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2019，035（002）：12-15.

[2]楊博仲，王力，陳磊，等.昭通頁巖氣區(qū)塊超長水平井快速鉆井技術(shù)[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，039（003）：245-247.