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随着油气开发的不断深入,延长气田煤层井壁失稳问题日益突出。本文主要围绕延长煤层井壁失稳机理及钻井液技术开展研究,以延长气田山西组煤岩为研究对象,系统分析了延长气田工区实钻概况、煤岩组构特征及煤岩力学特性,研究得出物理、化学、力学、机械及耦合因素是导致延长气田山西组煤层井壁失稳的主要原因,制定了“合理密度、强封堵、有效抑制、良好润滑及合理流变”的煤层钻井液技术要求与技术对策,为顺利钻遇延长气田山西组煤层的水基防塌钻井液技术研究提供实验依据和理论支撑。针对延长气田山西组煤层微裂隙发育、破碎、胶结性差、易垮塌等特征,制备了模拟煤岩孔缝的“模拟岩心”,建立起煤岩封堵评价方法;以苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、烯丙基三甲基氯化铵为单体,合成了一种封堵剂CRPA,其数均分子量为68505,粒度中径为8.94μm;实验确定CRPA最佳加量为2.0%,对应渗透率降低率Kr为60.53%,封堵效果较好;优选其它封堵剂并进行复配,得到封堵效果最佳的复配组合为:3.0%超细 CaCO3(2200 目:1250 目:400 目=1:3:1)+1.5%白沥青+2.0%CRPA,渗透率降低率Kr 达 78.42%。依据钻井液技术要求与技术对策,优选优配钻井液处理剂,最终构建了两套适合延长气田山西组煤层的强封堵型防塌钻井液体系(KCl聚磺钻井液体系),其配方分别为:4.0%土浆+0.15%XC+0.5%HF-1+7.0%KCl+2.0%M-SMC+2.0%CMJ-2+3.0%CaCO3(2200目:1250 目:400 目=1:3:1)+1.5%白沥青+2.0%CRPA+0.5%JN-303(300 目～400 目 Ca CO3 加重至 1.20g/cm3)与 4.0%土浆+0.20%XC+0.5%HF-1+7.0%KCl+3.0%M-SMC+3.0%CMJ-2+3.0%CaCO3(2200 目:1250 目:400 目=1:3:1)+1.5%白沥青+2.0%CRPA+0.5%J N-303(用300～400目CaCO3加重至密度1.25g/cm3),120℃热滚16h后,综合评价其性能,该体系具有较好的流变性、失水造壁性、抑制性、封堵性、润滑性、粘结性、抗污染性、抗温性及热稳定性,该体系性能明显优于现场井浆,是真正意义上的强封堵型防塌钻井液体系。与清水、现场井浆相比,延长气田山西组煤岩经强封堵型防塌钻井液浸泡后(120℃/72h),煤岩抗压强度降低最小,为53.26MPa,煤岩坍塌压力增量最低,仅0.06g/cm3,充分说明该体系具有优良的封堵、抑制能力,能有效保证延长气田山西组煤岩井壁稳定;针对延长气田山西组煤层,集钻井液性能设计与配制、维护处理措施及应用技术要求等为一体,提出了配套应用工艺技术。