维持页岩井壁稳定的物理封堵模拟和化学抑制实验研究

维持页岩井壁稳定的物理封堵模拟和化学抑制实验研究

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杨现禹, 蔡记华, 蒋国盛, 石彦平, 陈书雅, 魏朝晖, 谢章建. 维持页岩井壁稳定的物理封堵模拟和化学抑制实验研究[J]. 钻探工程, 2021, (4): 37-46. doi: 10.12143/j.ztgc.2021.04.005

引用本文:

杨现禹, 蔡记华, 蒋国盛, 石彦平, 陈书雅, 魏朝晖, 谢章建. 维持页岩井壁稳定的物理封堵模拟和化学抑制实验研究[J]. 钻探工程, 2021, (4): 37-46. doi: 10.12143/j.ztgc.2021.04.005

YANG Xianyu, CAI Jihua, JIANG Guosheng, SHI Yanping, CHEN Shuya, WEI Zhaohui, XIE Zhangjian. Physical plugging simulation and chemical inhibition experiment for wellbore stability in shale[J]. DRILLING ENGINEERING, 2021, (4): 37-46. doi: 10.12143/j.ztgc.2021.04.005

Citation:

YANG Xianyu, CAI Jihua, JIANG Guosheng, SHI Yanping, CHEN Shuya, WEI Zhaohui, XIE Zhangjian. Physical plugging simulation and chemical inhibition experiment for wellbore stability in shale[J]. DRILLING ENGINEERING, 2021, (4): 37-46. doi: 10.12143/j.ztgc.2021.04.005

维持页岩井壁稳定的物理封堵模拟和化学抑制实验研究

中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉 430074

广州地铁设计研究院股份有限公司,广东广州 510010

基金项目:
自然资源部深部地质钻探技术重点实验室开放基金项目

国家自然科学基金项目"纳米颗粒钻井液离散元流固耦合模拟与页岩孔隙封堵机理研究"

中央高校基本科研业务费专项资金资助项目

安徽省煤田地质局项目"两淮矿区地面定向多分支水平井高效钻进技术体系研究"

详细信息

中图分类号: P634 TE25

刊出日期: 2021-04-10

Physical plugging simulation and chemical inhibition experiment for wellbore stability in shale

Publish Date: 10 April 2021

摘要: 页岩气作为一种储量巨大的非常规能源,是实现现代多元能源体系的重要一环.本文采用HKY-3压力传递实验仪研究不同盐溶液对页岩井壁稳定的影响规律.此外,基于离散元颗粒流模型,重构纳米颗粒拖拽力,模拟流体粘度及颗粒粒径、浓度、形状对页岩孔隙封堵效率.结果表明:(1)物理封堵方面,颗粒大小和浓度明显影响封堵效率,当颗粒最大值小于孔隙出口时,颗粒粒径由出口尺寸的1/5增加到出口尺寸的1/3和1/2时,孔隙封堵效率分别增加13%和23%.(2)流体物性对页岩纳米孔隙的封堵效果表明,粘度5 mPa·s时纳米颗粒封堵效率比1 mPa·s时高16.26%.(3)化学抑制方面,阻滞页岩孔隙压力传递的最佳的盐溶液及其浓度为20%HCOONa.研究成果可为适用于龙马溪组页岩钻进的水基钻井液体系遴选提供理论和技术基础.
- 龙马溪组页岩 /
- 页岩气 /
- 井壁稳定 /
- 水化 /
- 物理封堵 /
- 化学抑制

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