正电胶钻井液：解决煤层气钻井井壁稳定问题

"正电胶钻井液增强煤层气钻井井壁稳定性试验研究" 在石油与天然气工程领域，钻井液是钻探过程中不可或缺的一部分，它对井壁的稳定性起着至关重要的作用。本文主要探讨了如何通过使用正电胶钻井液来解决煤层气钻井中的常见问题，如煤岩吸水膨胀、垮塌和掉块。煤层气钻井过程中，由于煤的表面在水环境中带有负电荷，这使得煤岩容易吸水膨胀，导致井壁不稳定，影响钻井效率和安全性。 正电胶是一种具有正电荷的聚合物，可以与煤表面的负电荷相互作用，从而减少或防止煤岩的吸水膨胀。文章中提到了两种正电胶，分别是有机正电胶MMH-1和无机正电胶MMH-2。这两种正电胶作为主剂，配合增黏剂和降滤失剂，可以优化钻井液的性能，使其更适应煤层气钻井的特殊需求。 钻井液的性能测试主要包括流变性、滤失量、pH值和膨胀量等关键指标。流变性决定了钻井液在钻孔中的流动性和携带岩屑的能力，合理的黏度和切力可以确保钻井过程的顺畅；滤失量则是衡量钻井液在压力下通过孔隙流失水分的能力，低滤失量有助于保持井壁的稳定性；pH值则影响钻井液对设备的腐蚀性和对地层的保护程度；膨胀量则是评估钻井液抑制煤岩膨胀能力的重要参数。 试验结果显示，采用这两组正电胶钻井液配方后，钻井液表现出良好的性能。它们具有适当的黏度和切力，能够有效地携带和悬浮钻屑，降低滤失量，同时保持较低的膨胀量。与5%的KCl溶液相比，膨胀量减少了约75%，这表明正电胶钻井液能显著抑制煤岩的膨胀，从而增强煤层气钻井的井壁稳定性。 此外，良好的润滑性能也是钻井液的重要特性，它能减少钻具与井壁的摩擦，降低磨损，提高钻井效率。这两组钻井液配方在这方面的表现也令人满意。 这项研究为煤层气钻井提供了一种有效的解决方案，通过利用正电胶的特性，设计出能抑制煤岩膨胀、增强井壁稳定性的钻井液体系。这对于提升钻井作业的安全性和效率，以及保护煤层气资源的开采具有重要意义。实验结果验证了这种新型钻井液体系的实用性，并为进一步优化和广泛应用提供了理论基础。