河南海洋化工科技股份有限公司今日于2020年11月底了解到钻井液是与油层接触的第一种外来流体，侵入近井眼油气层的细颗粒来自钻井液和打开油层钻井液。侵入地层的固相颗粒可以封堵孔隙和孔隙喉道。钻井液对油气层造成的损害与滤饼的冲蚀性呈函数关系。

　　固相颗粒在地层中的物理运移、固相颗粒和滤液与地层发生化学反应或两种作用的结合都可能造成地层损害。如果井壁上滤饼部分或完全冲蚀，则钻井液中的细颗粒可能造成严重的地层损害。稳定滤饼的诀窍和对冲蚀的响应是确定滤饼与钻井液液流间相互作用的关键因素。合理的钻井液和打开油层钻井液设计对控制钻井液直接侵入把地层损害降低到最低程度是至关重要的。在井壁上形成不可冲蚀的滤饼可以减轻钻井液和打开油层钻井液造成的地层损害。可以使用不同钻井液体系所形成滤饼的冲蚀状态的室内研究成果来设计、筛选和选择钻油层井段的最佳钻井液和打开油层钻井液。

　　因为本实验的目的是评价滤饼的冲蚀特性以及钻井液对地层的潜在损害，因此钻井液中添加的是常规添加剂和少量的化学剂。用API压滤机压滤30min来制备滤饼。制备了含不同盐类和不同降滤失剂、含重晶石或不含重晶石的滤饼。使用了含阴离子、聚阴离子和非阴离子降滤失剂。将钻井液的pH值调到9.8～10，使pH值对滤饼性质的影响降低到最低程度。

　　冲蚀液要与滤饼内流体相容，以避免冲蚀液与滤饼内流体发生化学反应。淡水基膨润土滤饼使用淡水作冲蚀液，而盐水基滤饼使用盐水作冲蚀液。

　　在冲蚀初期，去除滤饼的弱固结顶层后，暴露出固结好的骨架内层。内骨架层具有一致的抗剪切强度，因此，在初始冲蚀时间结束后，滤饼重量与冲蚀时间呈线性关系。用线性回归方法确定滤饼的冲蚀系数。

　　含不同降滤失剂的淡水基膨润土滤饼和盐水基膨润土滤饼的冲蚀状态与不含降滤失剂的盐水基膨润土滤饼有很大差别。不含降滤失剂的盐水基滤饼很快被冲蚀，10min冲蚀时间过后，已经没有滤饼材料。各种类型滤饼的冲蚀机理也不相同。不含降滤失剂的盐水基滤饼呈块状冲蚀，而淡水基膨润土滤饼以及含降滤失剂的滤饼表现出平滑的表面冲蚀。而含改性淀粉的滤饼则同时兼有表面冲蚀与块状冲蚀。

　　淡水基滤饼的冲蚀系数低于重晶石/膨润土和盐水/膨润土/淀粉滤饼，而抗冲蚀强度远高于盐水基滤饼。膨润土钻井液是直接侵入和钻井液滤液侵入，所以膨润土钻井液对地层的潜在损害较小。膨润土颗粒表面带负电荷而边缘带正电荷，因此膨润土颗粒具有复杂的电场。在碱性钻井液环境中，相互作用力是排斥力。在固相颗粒沉积过程中产生的净排斥力使形成的滤饼具有高压实密度、强固结性及低渗透性。牢固的单分子键及重叠的扩散双电层使得滤饼的纤维结构具有较强的抗冲蚀性。由于滤饼具有较高的抗冲蚀强度，因此在钻井过程中井壁滤饼保持完整性。在把重晶石加入到淡水基膨润土钻井液后，滤饼极容易被冲蚀。由于重晶石颗粒的屏蔽效应，减弱了由带电荷膨润土颗粒和其它分子力形成的固结强度。

　　由氯化钠/膨润土、氯化钾/膨润土和氯化钙/膨润土形成的盐水基滤饼的冲蚀状态表明，含电解质的钻井液或受到盐类或地层盐水污染的钻井液有增加地层损害的可能性。盐水基滤饼很快被冲蚀液冲蚀，在10min累积冲蚀时间后，已经不存在滤饼材料。由于连续的直接侵入和较高的滤失侵入，油层井段形成的盐水基滤饼将导致严重的地层损害。

　　含CMC和聚阴离子纤维素衍生物(PAC)的氯化钠/膨润土钻井液大幅度提高了滤饼的抗冲蚀性。由于含淀粉的氯化钠/膨润土滤饼滤饼具有高的可冲蚀性，因此可能导致非常严重的地层损害。与CMC相比，滤饼骨架中存在PAC的滤饼具有较强抗冲蚀性。

　　通过上述试验得出下列结论:

　　(1)钻井液液流的水力作用对滤饼造成冲蚀，会导致钻井液连续地直接侵入和较高的滤失侵入，这样会造成地层损害;

　　(2)当钻井液体系含重晶石和盐类时，会降低滤饼的抗冲蚀强度;

　　(3)滤饼特性、滤饼的物理状态和造成地层损害的可能性取决于钻井液添加剂的物理性能、化学性能和电性。