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目前,用于页岩气勘探开发的油基钻井液体系发展较为成熟,在实际钻井施工中运用较多,但油基钻井液存在钻井成本昂贵、环境破坏严重等问题。国内外各大石油公司和科研机构一直在努力寻求一种低成本、污染小、高性能的水基钻井液来替代目前使用的油基钻井液,并在相关实验井上取得了一些应用成果。然而,目前水基钻井液在页岩地层的水平井造斜段和长水平段应用中仍然无法很好的解决因页岩地层结构和强度变化所引起的高摩阻和高扭矩的问题,同时出现在水平井造斜段施工过程中井斜变化快、井壁易坍塌等复杂井下问题。因此,本文在国内外水基钻井液研究的基础上,对页岩水基钻井液进行研究,研制一种可用于页岩气开发的水基钻井液体系。本文首先对国内外水基钻井液相关文献资料进行了调研和总结,并对四川长宁地区地质构造特征进行了详细分析。以长宁地区龙马溪组页岩为研究目标地层,对钻井过程中页岩气层造斜段和水平井段存在的封堵能力弱、滤失量大、抑制性差和润滑性能欠缺等问题,进行了全面的分析和研究。并通过优选实验确定了钻井液主要处理剂种类和最佳加量范围,其中封堵剂选用MAX-SHIELD,加量范围为3%～4%;抑制剂选用PEG,加量值为3%;降滤失剂选用PAC～LV,加量在0.6%～0.7%;润滑剂选用LATIRATE,加量范围为3%～4%。通过配伍性实验确定了页岩水基钻井液最终配方为:3%NV-1+0.3%KOH+3%PEG+3%MAX-SHIELD+0.6%PAC-LV+3%LATIRATE+5%RSTF+4%SMP-I+重晶石。并设计砂床实验、高温高压实验、页岩膨胀实验、页岩回收实验、页岩侵污实验以及粘附系数测定实验对其封堵性能、抑制性能、抗侵污性能和润滑性能进行了详细的评价研究,并与硅酸盐钻井液体系和油基钻井液体系性能进行对比,结果表明本文研制的页岩水基钻井液,具有较好的封堵性能、抑制性能、流变性能、降滤失性能以及润滑性能。将研制的页岩水基钻井液在长宁区块宁A井的造斜段进行了现场应用。现场应用效果证明,本文研制的水基钻井液体系具有良好的钻屑携带能力,可较好用于龙马溪组页岩气地层前期造斜段,具有良好的封堵防塌性能,达到了预期结果。