山西沁水盆地煤层气储层损害机理与保护钻井液开发

"煤层气储层损害机理与保护钻井液的研究" 本文详细探讨了煤层气储层损害的机理以及相应的保护措施，主要针对山西沁水盆地的煤层气储层。通过一系列先进的实验方法，如X射线衍射、扫描电镜、泥页岩膨胀实验、页岩分散实验、薄片分析、压汞分析、润湿性测试和敏感性评价，研究人员揭示了储层受到损害的关键因素。这些因素可能包括粘土矿物的水化膨胀、有机质的溶解、孔隙结构的堵塞以及储层岩石表面润湿性的改变。 损害机理研究表明，钻井过程中引入的液体和颗粒物质可能导致储层渗透率降低，影响煤层气的开采效率。其中，粘土矿物在接触钻井液后容易水化膨胀，堵塞微小孔隙，降低储层的渗透性能。此外，页岩分散实验显示，钻井液中的成分可能使页岩颗粒分散，进一步加剧孔隙堵塞。压汞分析则有助于理解孔隙结构的变化情况，而润湿性测试则揭示了储层岩石表面由亲油转向亲水的过程，这会增加气体流动的阻力。 为了减轻这些损害，研究团队开发了特定的保护钻井液配方。他们选择了表面润湿性改善剂SD-905和水敏性抑制剂SMYZ-2。这两种添加剂可以协同工作，SD-905能改善储层岩石的润湿性，减少水分对储层的负面影响，而SMYZ-2则能抑制粘土矿物的水化反应，防止其膨胀导致的渗透率下降。经过试验验证，0.4%SD-905和0.5%SMYZ-2的混合溶液对煤层气储层岩样的湿态渗透率损害最小，表明这种钻井液具有良好的储层保护效果。 这项研究对煤层气开发具有重要的实践意义，为优化钻井液配方提供了科学依据，有助于提高山西沁水盆地乃至其他类似煤层气储层的开采效率。同时，它也为未来更深入的储层保护技术研究奠定了基础，对于理解和解决由于钻井作业引起的储层损害问题具有深远的理论价值。