人民黄河YELLOWRIVER第45卷S12023年6月Vol.45,Sup.1Jun.,2023新型钻井液体系在水利钻探中的应用讨论寸猛,和志明,宫荣,王寰(甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司,甘肃兰州730000)摘要:针对水利工程钻探中以膨润土或聚合物等大分子为主剂的传统钻井液配方在实际工程应用中存在堵塞井筒空隙而影响后续水文地质实验、配方复杂难降解、内管壁结泥皮严重等诸多技术难题进行思考,借鉴石油钻探领域成果,首次提出以黏弹性表面活性剂为主剂配制无固相钻井液用于水利工程钻探钻井液中,并对其作用机理以及该钻井液体系的润滑性、流变性、可降解性以及润湿性进行研究,结果表明该钻井液体系具低摩阻、低伤害、高黏弹等特性,适合应用于水利工程地质钻探中。关键词:水利工程;水文地质;工程钻探;钻井液;黏弹性表面活性剂中图分类号:TV49文献标志码:Adoi:10.3969/j.issn.1000-1379.2023.S1.063收稿日期:2023-01-10作者简介:寸猛(1997—),男,陕西宝鸡人,助理工程师,主要从事水利工程钻探技术研究工作通信作者:和志明(1972—),男,甘肃定西人,高级工程师,主要从事水利工程钻探技术研究和管理工作E-mail:1109275749@qq.com水利钻探通过在不同深度钻孔中获取的岩心样进行必要的物理试验以及水文综合测试,以此来准确判断水利工程地基的渗透性及稳定性。钻井液是钻探工程中安全、快速、优质钻进的前提和保障。目前市场应用较为广泛的钻井液配方是以钠膨润土、植物胶、聚丙烯酰胺(PHP)为主剂的钻井液配方,例如李胜[1]提出的低固相冲洗液的配方:膨润土2%~8%,SM植物胶0.5%~1%,纯碱为土粉和SM植物胶总重量的5%~6%;西南交通大学陶志平课题组提出的改性植物胶冲洗液体系的组成包括植物胶胶粉、堵漏剂、增粘剂、PS(交联剂)、PHP和烧碱,其最佳配比为1∶1.3∶0.7∶0.4∶0.27∶0.1[2]。这类钻井液体系均以固体颗粒或大分子为主,虽具有良好的护壁增黏性能,但在使用过程中往往需要添加很多化学药剂,与此同时,大分子以及其包裹的固体颗粒容易吸附堵塞孔隙在内管结泥皮、对地层造成伤害等问题限制了其使用。以小分子黏弹性表面活性剂(VES)为主剂的无固相钻井液体系逐渐引起众多学者的关注,黏弹性表面活性剂除满足钻井液性能要求外,具有分子量小、易分解、环境友好、制作工艺简单、配伍性好等优点,可满足环境法规以及现场施工要求。此类钻井液体系在石油钻探领域应用较为广泛,但一直未能引入水利钻探行业。1水利钻探...