摘要: 通过开展X-射线衍射分析以及滚动回收率和膨胀率实验，分析了巴喀地区地层黏土矿物理化性能变化规律。针对巴喀地层岩性特点和钻井液使用技术难点，结合现用的几种钻井液体系(分别为聚磺钻井液、聚醚多元醇钻井液和胺基聚醇钻井液)，主要开展了常规性能、抑制性能和封堵防塌能力的评价，并采用最佳配方钻井液在柯21-平1井进行了现场试验。实验结果表明，煤层黏土矿物含量较高，且以伊/蒙混层为主，要求钻井液在煤层井段应具备强抑制性，下部应具备封堵防塌能力。优选出抑制性和封堵防塌能力均最好的胺基聚醇钻井液体系配方为(4％~5％)膨润土+0.5％胺基聚醇aP-1+0.5％铝基聚合物防塌剂DLP-1+(0.8％～1％)水解聚丙烯腈钠盐NaHPaN+0.5％NaOH+(0.3％～0.5％)羧甲基纤维素CMC+(3％～4％)阳离子乳化沥青+3％磺甲基酚醛树脂SMP-1+(3％～5％)磺甲基酚醛树脂SMP-2+3％褐煤树脂SPNH+2％无侵入保护剂BST-2+3％磺化单宁SMT+(2％～4％)磺化腐殖酸铬PSC，其aPI滤失量4.2mL，高温高压滤失量为12mL，能有效抑制泥岩水化膨胀，具有良好的封堵防塌能力。柯21-平1井的现场试验结果表明，煤层段钻井过程中未发生井下复杂事故，成功钻穿多套煤层及含煤地层，同时，还确保了定向钻井时的井壁稳定，使钻井周期明显缩短，且钻井液性能易于维护，操作简单，满足了煤层井段安全钻井的要求。
关键词: 防塌钻井液；黏土矿物；抑制性能；封堵性能；巴喀地区
