页岩气作为非常规能源，具有含气量足、产气速率平稳、开采生产周期长等特点，其开发利用价值越来越受到重视。页岩由于天然微裂缝发育，且岩性主要为伊/蒙混层的黏土矿物，脆性大，层理发育，钻井过程中因钻井液滤液***导致页岩解理和近井壁带孔隙压力增加，钻井液处理，从而导致井壁失稳问题。因此，本文进行了页岩纳微米级孔缝的封堵评价方法和与页岩孔缝尺寸匹配的纳微米封堵剂的研发，从而解决页岩气钻井过程中井壁失稳的问题。本文分别从国内外页岩井壁失稳机理、封堵理论和纳微米封堵剂研究现状进行调研。首先分析了页岩井壁失稳理论，得出井壁失稳原因除了力学作用以外，钻井液封堵能力又是重要因素;其次对国内外钻井液封堵理论调研，钻井液密度，分析了钻井液固相颗粒封堵作用机理;后结合页岩理化性能特征分析，得出油基钻井液中固相颗粒粒径较大，不能对页岩纳-微米级孔缝实施有效封堵的结论。颗粒的尺寸不匹配导致了钻井液滤液***页岩混层，引起井壁坍塌掉块现象产生，乐山钻井液，因此需要研究纳微米材料类的封堵剂。
页岩长水平段水基钻井液封堵剂优选
由于页岩气地层微裂缝(微—纳米级)发育，长水平段页岩地层钻进时，要求钻井液具有良好的封堵效果，而目前使用的钻井液封堵剂主要针对致密砂岩、碳酸盐、泥岩等地层中的大孔隙(毫—微米级)。因此，页岩封堵效果评价及封堵剂优选又是一门新的课题。研究采用孔、缝为微—纳米级的超低孔超低渗地层"模拟岩心"评价微纳米封堵材料的封堵效果，发现其可以有效地封堵页岩发育的微裂缝，有效地控制钻井液滤液进入地层，其封堵效果与加量、粒径分布有着密切的联系。
井壁稳定是保证钻井施工安全顺利的前提，也是钻井作业关注的***和难点。弹性石墨因为其独有的回弹特性，在井壁增强和封堵承压方面具有其它封堵材料无可取代的优势。井壁承压封堵剂PF-RG是国内自主生产的弹性石墨材料，具有完全惰性、无磁性、高抗温性等优良性能，在水基钻井液和油基钻井液有良好的适应性，石油钻井液，不影响流变性，降低润滑系数的同时大幅度降低滤失量。经过压弹性实验评价，该材料具有非常高的回弹特性，回弹率超过20%，达到100%以上，与国外同类产品相媲美。目前井壁承压封堵剂PF-RG已经在现场作业中成功应用，证明了该材料具有优良的承压封堵能力。
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