頁巖氣鉆井工程中的鉆井液技術

譚貴

摘 要：頁巖氣是當前我國綠色可持續發展戰略支撐下的，一項綠色能源熱點開發工程。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的重要地點之一。本文就圍繞這一地區的頁巖氣鉆井開發工程中的鉆井液技術，展開了相關探討和分析。

關鍵詞：頁巖氣;鉆井工程;鉆井液;技術分析

引言

鉆井液技術是當前國際上開采頁巖氣的關鍵點，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發展戰略對綠色能源開發的力度加大，鉆井液技術在頁巖氣的開采中受到了越來越多的關注。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進行了分析和探討。

一、針對遵義正安頁巖氣鉆井的簡介

隨著我國新時期綠色可持續發展戰略在社會發展中的不斷實施，在極大程度上改變了我國工業發展和社會發展對能源類型的針對性，隨著天然氣等綠色能源在社會發展中的應用力度不斷擴大，我國也加大了對該類能源的探索和開發程度。而在這其中頁巖氣就是以多種形態匯聚并存在的一類天然氣，為響應我國綠色可持續發展戰略和促進經濟發展的需求，存在廣大面積頁巖氣的遵義正安縣，對頁巖氣的鉆井開發技術和儲層壓裂改造技術，以及水平井等多方面進行了重點開發和研究，而通過廣泛的頁巖氣開發實踐證明，水平井是當前形勢下開發的主要方式。但依托于當前科技的頁巖氣開發技術在實際操作中，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和鉆井液技術，來防止頁巖水化和促進頁巖氣開發工程順利進行。其中鉆井液技術在實際應用中對頁巖氣氣鉆井的實際效率和儲層保護有著極大的影響[1]。

二、在頁巖氣開發過程中利用鉆井液技術時應解決的相關問題

（一）利用相關技術對巖屑進行清理

在實際的頁巖氣開發過程中對水平井井眼進行清理是一項非常重要的工作，但是因為水平井井眼清理難度大，受巖屑重力影響和水平段頁巖坍塌以及經驗空間較小和泵壓較高等眾多因素的影響，導致這一工作環節在實際實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進行煙氣開發過程中要極其注重它的清砂效果。因為頁巖的本質是較為松散的，易于破碎和膨脹，因此，要根據頁巖的具體特征和情況來合理選擇鉆井液，同時也避免摩阻和卡鉆等相關問題的產生。

（二）針對緊閉穩定性的分析探討

井壁的穩定性是使用頁巖氣鉆井液技術關鍵性因素，因為在實際的工程開發過程中往往會因為頁巖不穩定而導致井眼發生問題。因此鉆井液在使用時會讓地縫獵場與巖層發生作用而對頁巖的空隙壓力產生影響，在鉆井液進入夜宴空隙中與其中的粘土和礦物質產生反應，使之膨脹而增大巖層張力時，就會對緊閉平衡造成極大的威脅。同時，如果鉆井液遇到水敏性底層發育不成熟和膠結性較差頁巖時，濾液會使頁巖穩健性遭受更嚴重的破壞，如果濾液進入巖層的微裂縫中就會使巖層的力學平衡失調，從而造成嚴重的工程問題[2]。

（三）針對摩阻和扭矩的相關問題探討

因為在實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進行頁巖氣施工時，為了避免井壁與鉆具發生較大摩擦和防止較大的鉆頭產生扭矩問題，需要在施工時采用潤滑功效較高的鉆井液技術以減少鉆井時的摩阻和防止卡鉆問題的產生。

三、在頁巖氣開發過程中常用的鉆井液技術分析探討

在我國綠色可持續發展戰略的支撐下，我國在開采頁巖氣時常用的鉆井液技術主要有兩類：水基鉆井液和有機鉆井液。

在我國的頁巖氣開發過程中常用的鉆井液技術有數油基鉆井液，像我國遵義正安這一大規模的頁巖氣在開發時就是采用的油基鉆井液技術。因為這一技術在實際的工程進展中抑制性較強，能夠在實際開發過程中極大程度的水敏地層水化和膨脹問題發生的概率，從而也在此基礎上大大的降低了井壁塌陷這一工程事故產生的概率。同時這一鉆井液技術在實際應用中的潤滑效果較高，對油氣層的保護作用較為明顯，且因自身穩定性較強而極大減少鉆井摩阻和張力以及降低卡鉆的問題發生。另外油基鉆井液自身較強的抗污染能力和無腐蝕性，能夠在極大程度上保護鉆井設備，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，水基鉆井液在實際使用中的最大優點是環保性較強。在實際使用中水基鉆井液能夠更輕易地探測和發現天然氣，成本相對較低且針對井漏問題易于處理。但是這一技術對井壁自身的穩固性和熱穩固性都沒有較好的保障作用，且對于鉆井設備沒有較好的抗污染能力，而導致后期對設備的維護處理量變大，不能很好的避免卡鉆等問題的產生。

四、結束語

遵義正安的頁巖氣分布面積較為廣泛，且巖層中的儲氣量大，隨著社會生產發展促進頁巖氣成為一種常規能源，在我國綠色可持續發展戰略的大力支撐下，對于當地富有的頁巖氣開采需要根據實際情況來利用鉆井液增強井壁的穩固性，從而在極大程度上提高頁巖氣鉆井工程順利展開，促進當地區經濟的不斷發展和國家綠色可持續發展。同時合理利用鉆井液技術不僅可以促進當地頁巖氣開采的效率，也能夠在一定程度上促進鉆井液朝著綠色無污染方向不斷探索和發展。

參考文獻

[1]趙虎，司西強，王善舉，等.鉆井液對頁巖井壁的穩定性能評價方法探討[J].石油工業技術監督，2019，035（002）：12-15.

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