2011 郑力会 石油钻采工艺 仿生绒囊钻井液煤层气钻井应用现状与发展前景_

第33卷 第3期2011年5 月石 油 钻 采 工 艺

OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY Vol. 33 No. 3May 2011

文章编号：1000 – 7393（ 2011 ）

03 – 0078 – 04仿生绒囊钻井液煤层气钻井应用现状与发展前景

郑　力　会

（中国石油大学石油工程教育部重点实验室，北京　102249）

摘要：仿照细菌结构开发了含仿生绒囊的钻井液。CLY -A 井欠平衡钻井表明，无需附加设备，调整钻井液密度0.8~1.0 g/cm 3

即可循环；CLY -B 井空气钻井表明，空气钻井过程中添加不同绒囊处理剂，可实现空气、雾、泡沫和绒囊不停钻转换钻井工作流体；DFS-C 井防漏堵漏钻井表明，分压、耗压、撑压方式可控制钻井液漏失速度；FL-D 分支井钻井表明，该钻井液具有低剪切速率下高黏度和高剪切速率下低黏度的特性，能够提高井眼清洁效率和机械钻速；J-E 井不同压力系统共存于同一裸眼的井下复杂处理表明，该钻井液可以提高低压井段承压能力，满足动态窄密度窗口地层安全钻井。绒囊钻井液应加强绒囊结构微观研究、绒囊钻井液类型开发和低密度循环极限评价等，满足更多地层条件钻井需要。

关键词：绒囊；钻井液；煤层气；钻井；应用中图分类号： TE254.3 文献标识码：A

Application state and prospects of bionic fuzzy-ball drilling

fluids for coalbed methane drilling

ZHENG Lihui

(The Key Laboratory of Petroleum Engineering of Ministry of Education , Beijing 102249, China )

Abstract: The bionic fuzzy-ball drilling fluid was developed by imitating bacteria structure. Bionic Fuzzy-ball drilling fluid for underbalance drilling in well CLY-A shows the density of the fluid can range from 0.8 g/cm 3 to 1.0 g/cm 3 and it can be circulated without extra equipments. Compressed air drilling in well CLY-B proves that the different bionic fuzzy-ball additives varying drilling phases such as air, mist, foam and fuzzy-ball drilling fluid can be converted smoothly. Bionic fuzzy-ball drilling fluids for controlling and killing circulation loss in well DFS-C indicates it can control the leakage in forms of pressure reduced, pressure lost and pressure supported. The multi-branch drilling process in well FL-D shows both the cases of high viscosity with low shear rate and the low viscosity with high shear rate have good performance in cleaning wellbore and enhancing ROP. In well J-E, different formation pressure coefficients exist in the same open hole. The successful drilling proves it can improve the formation pressure bearing resistance in low-pressure section and help safe drilling in formations with narrow dynamic safe density window. Further study of bionic fuzzy-ball drilling fluid should focus on its microstructure, system type and circulation density, to satisfy more specific needs in drilling process. 

Key words: fuzzy-ball; drilling fluid; coalbed methane; drilling engineering; application

基金项目：国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”子课题（编号：2011ZX05062）。

作者简介： 郑力会，1968年生。主要从事储层伤害预测、储层伤害控制、储层伤害评价、储层伤害改善研究工作，博士，研究员。E-mail ：

zhenglihui@ 。

研究可循环泡沫钻井液［1］、微泡钻井液［2］过程中发现，仿照细菌外观结构，可以开发出含绒囊结构的钻井液［3］，在钻井过程中无需固相即可暂堵漏失储层。绒囊钻井液防漏堵漏机理有别于目前以刚性架桥为基础的封堵理论［4］，也不同于可循环泡沫类钻井液降低体系密度控制漏失［5］。绒囊钻井液由绒囊及其存在的胶体环境构成。绒囊由囊核、囊粒、囊层构成。囊粒决定其封堵能力，囊层决定其流变性。