钻井液中无机盐对机械钻速的影响规律研究

改善钻井液性能来提高机械钻速,是目前降低钻井成本常用的技术手段之一。通过模拟恒压钻进试验,考察了钻井液中无机盐组分与砂岩岩石的相互作用及对机械钻速的影响,结合岩屑-溶液混合物的ξ电位,初步分析了其作用机理。结果发现,AlCl_3和Al_2(SO_4)_3具有较好的提速效果,A1Cl_3的浓度为0.01 mol/L时机械钻速能提高33.7%;通过ξ电位分析得出,Al^(3+)能够使含岩屑溶液的ξ电位由负值变为0,再转为正值,ξ电位大于一10 mV时提高机械钻速的效果明显。分析其主要原因是,ξ电位接近于0时岩石表面具有较高的表面自由能,有利于岩石破碎,这对提高机械钻速、降低钻井成本具有一定的意义。