在钻井过程中,为了防止地层流体进入井内,一般控制钻井液液柱压力高于地层 压力,在钻井液液柱与地层压力的压差作用下,钻井液中自由水向井壁岩石裂隙或空隙中渗透,这一过程叫钻井液的滤失作用。 在滤失过程中钻井液中的一些固体颗粒便附着在井壁上,形成泥饼。固相颗粒附着在井壁上形成泥饼的过程叫钻井液的造壁性。井壁上形成泥饼后又会阻止或减慢钻井液中水继续侵入地层。因此,钻井液的滤失和造壁性能对井壁稳定有十分重要的影响,特别是松散、破碎和水敏性地层。 影响钻井液滤失性的因素有钻井液内固相颗粒尺寸、温度、压差、岩石渗透率等。固相颗粒粗,形成泥饼后而松,滤失量大;砂岩、砾岩、裂缝发育的灰岩形成的泥饼厚;页岩、泥岩、石灰岩形成的泥饼薄。 为了维持井眼的稳定以及减少钻井液固、液相侵入地层与损害油气层,就必须控制钻井液的滤失性能,其有效途径是在井壁上形成薄而致密的泥饼。如果井内钻井液滤失性控制不当,必然要产生两方面问题,即滤失量过大和泥饼过厚。这两者之间既有区别,又是相互联系的。 钻井液的滤失控制是钻井液工艺中的一个十分重要的问题,这里首要的是控制泥饼的厚度,而泥饼的厚度是随滤失总量的增加而增厚的,故应控制钻井液的滤失量。然而,滤失量并不是决定泥饼厚度的惟一因素,对于不同的钻井液,泥饼厚度相同,而滤失量却不一定相同;反之,滤失量相同,泥饼厚度亦可能不同。滤失量过大固然不好,但过小的滤失量也会造成钻井液成本增加,钻速下降。 钻井液滤液矿化度不同,对井壁岩层稳定性的影响也是不同的。与淡水滤液、碱性强的滤液相比较,高矿化度、碱性弱的滤液和含高聚物(例如聚丙烯酰胺)的滤液不易引起井壁岩层的膨胀和坍塌。实践证明,即使滤失量大些,使用这类钻井液要安全得多。
因此,对于井壁稳定来说,不仅要注意滤失量的大小,还要考虑滤液的性质及
其对井壁稳定造成的影响。 综上所述,钻井液形成的泥饼一定要薄、致密、坚韧;而钻井液的滤失量则要控制适当,应根据岩石的特点、井深、井身结构等因素来确定,同时应考虑钻井液的类型。