基于仿生技术的泥页岩井壁稳定处理液研究

摘要：

为解决气体钻井钻遇地层出水引发的泥页岩井壁失稳问题,根据植物叶面的"荷叶效应",优选了仿生处理剂,研制了泥页岩仿生处理液,并进行了室内性能评价试验.试验结果表明,该仿生处理液能有效降低泥页岩表面的表面能,形成类似于荷叶或芋叶表面的微米-纳米突起结构,实现泥页岩表面从亲水向疏水转变(清水接触角大于120°),从而达到阻止泥页岩自吸水的作用,提高泥页岩在水溶液中的强度,维持泥页岩井壁稳定;同时,该仿生处理液形成的疏水表面具有一定耐磨性和热稳定性,不受地层水矿化度的影响,适用于中性或碱性条件,但地层温度不宜高于80 ℃.研究表明,利用仿生学原理,通过控制泥页岩的自吸水作用避免泥页岩黏土水化,可作为一种解决气体钻井地层出水导致井壁失稳问题的有效途径.

关键词：泥页岩、井眼稳定、荷叶效应、仿生处理液

所属期刊栏目：45

分类号：TE254+.6(钻井工程)

资助基金：国家自然科学基金项目"气体钻井技术基础研究"51134004

在线出版日期：2017-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：15-20