煤层气羽状水平井钻井液生物降解研究

"基于煤层气可降解的羽状水平井钻井液室内研究" 本文主要探讨了在煤层气羽状水平井钻井过程中，如何通过研发可生物降解的钻井液技术来解决井眼净化、井壁稳定和储层保护之间的复杂问题。煤层气羽状水平井是一种特殊的钻井方式，旨在提高煤层气的开采效率，但同时也带来了井眼清洁、井壁稳定以及储层保护的挑战。 研究人员开发了一种无固相聚合物钻井液体系，该体系的特点是具有高动塑比和低剪切速率黏度。高动塑比意味着钻井液在静止时能保持较低的黏度，而在剪切作用下黏度迅速降低，这有利于减少对井壁的摩擦，防止井壁坍塌，并提高钻井效率。低剪切速率黏度则有助于保持井眼清洁，减少钻屑的沉积，从而保护储层不受污染。 关键创新点在于引入了生物酶，这种生物酶能够有效地降解无固相聚合物钻井液。实验结果显示，只需添加0.01%的生物酶，在1小时内就能显著降解钻井液。同时，生物酶在pH值为5.5至7.0，温度介于20至50℃的环境中降解效果最佳。此外，实验还发现氯化钠和氯化钾对生物酶的降解性能影响较小，这意味着在实际钻井液环境中，这种生物酶仍能保持良好的降解效能。 生物降解的钻井液技术对于减少地层损害具有重要意义。传统的钻井液可能会在井壁形成滤饼，影响储层渗透性，而可生物降解的钻井液则能在完成钻井任务后通过生物酶的作用被分解，降低对储层的长期影响，有利于煤层气的长期开采。 该研究是国家重大煤层气专项课题和湖北省自然科学基金重点资助项目的一部分，体现了科研机构对环保和高效钻井技术的关注。作者团队包括来自长江大学化学与环境工程学院、中国石油天然气集团公司钻井工程技术研究院和长江大学石油工程学院的专家，他们的工作为煤层气羽状水平井钻井提供了新的解决方案，有望推动煤层气开采行业的可持续发展。