自上世纪70年代以来,全球已发现有致密气的盆地达到70余个,资源量约210万亿方,2008年产量达到4320亿方,占世界天然气总产量的七分之一,已成为天然气勘探开发的重要领域。

北美地区天然气勘探开发的实践表明:致密气、煤层气、页岩气对常规气生产的梯次接替是保障美国天然气供应、减缓对外依存的核心战略。其中,致密气作为首个接替领域地位举足轻重。

我国致密气分布广泛、资源潜力巨大,页岩气的勘探开发也取得了关键性突破。针对页岩气水平井钻探过程中井壁失稳风险大、钻井液性能要求高、商业开发降本提效的迫切需求,基于页岩储层特征、水平井工程施工要求,选择性能稳定的低油水比油基钻井液比较适合。室内试验表明,油基钻井液具有良好的热稳定性、抗污染性、封堵性和乳化稳定性,而且塑性黏度较低、切力适中、流变性能较好,可以满足页岩气水平井钻井的要求。以下就国外页岩气钻井液技术作一探讨,希望对天然气业务的发展起到一定作用。

第一节 哈里伯顿-贝洛德泥浆(无土基泥浆)

无土油基泥浆技术,基础油可以是柏油,也可以是柴油或者人工合成油,配方基本不变。

该油基泥浆的特点:

  1. 流变性独特、优良—更易于控制和调节,井眼净化效果更好;

  2. 无土技术—适合于产层钻进;

  3. 无加重材料沉降;

  4. 材料效能更高。

第二节 MI油包水逆乳化钻井液

MEGADRIL油基钻井液是以油作为连续相的钻井液,该体系采用的是低毒逆乳化油包水钻井液,是逆乳化平衡活度油包水钻井液。一种液体的细颗粒分散在另一种液体中称为乳化,而逆乳化是相对于水包油的油乳化泥浆而言,即淡水或盐水作为分散相分散于油中。

与水基泥浆比,它具有下列优点:

  1. 比水基泥浆抑制能力强;

  2. 比水基泥浆润滑性能好, 有利于水平井, 大位移井;

  3. 抗高温;

  4. 动静切力低, 有利于ECD,压力激动和抽吸的控制;

  5. 与其他逆乳化油基泥浆匹配。

第三节 BHGE公司合成基油基钻井液体系

NEXT-DRILL体系是贝克休斯钻井液的合成基油基钻井液体系。该体系是为页岩气钻井量身定做的高性能钻井液,可提供高机械钻速,高润滑性,和超级的井眼稳顶性。同时配以贝克休斯专利封堵材料, 专门对脆性而裂缝发育的泥页岩地层进行有效封堵, 从而起到防塌作用。

该体系的特点:

  1. 受温度影响小, 高固项容忍度;

  2. 抗污染性强(如地层盐水浸, 固项和酸性气体);

  3. 流动粘度低,倾点低;

  4. 低毒,高闪点;

  5. 流变性好;

  6. 加重材料沉降可控;