顺煤层钻进用可降解聚合物钻井液

吕帅锋，　王生维，　乌效鸣，　王道宽，　董庆祥，　肖宇航，　黄河

顺煤层钻进用可降解聚合物钻井液

吕帅锋1，王生维1，乌效鸣2，王道宽3，董庆祥1，肖宇航1，黄河2

（1.中国地质大学（武汉）资源学院，武汉430074；2.中国地质大学（武汉）工程学院，武汉430074；3.湖北省电力勘测设计院，武汉430040）

吕帅锋等.顺煤层钻进可降解聚合物钻井液［J］.钻井液与完井液，2016，33（4）：20-26.

沁水盆地南部寺河矿区15号煤含气量高，埋深较浅，具有良好的煤层气开发潜力。针对15号煤煤体结构复杂和顶底板为富含水层的灰岩，在顺煤层钻进时主要存在的携屑困难、井壁失稳、容易漏失和储层污染难题，研发了微固相可降解聚合物钻井液体系。通过煤粉悬浮、煤岩取心模拟护壁、黏度衰减和渗透率恢复实验评价了该体系的基本性能。实验结果表明，该体系携带岩屑效果好，抑制作用强，能够减小井眼扩径，同时配合生物酶的降解作用，储层渗透率伤害率可以从50%降低到25%。该钻井液在中国首个煤层气工厂化钻井平台X-2井进行现场试用，钻井液密度为1.01～1.03 g/cm3，漏斗黏度为35～40 s，API滤失量小于15 mL，pH值为8～10，加入生物酶后黏度降低40%，顺煤层段成功钻进900 m。

顺煤层钻进；可降解聚合物钻井液；生物酶；井壁稳定；防止地层损害

煤层气顺煤层井也称作L型井，对于单井及井组产量均有显著优势，适用于不同倾角煤层的煤层气开发，已逐渐成为煤层气开发的主力井型［1-2］。钻井液是煤层气钻井中的循环介质［3-5］，直接与煤储层接触，顺煤层井裸眼井段较长，钻井难度大。目前中国煤层气钻井过程中，为防止钻井液中固相颗粒对储层的污染［6-13］，在煤层段常使用清水钻进。但是由于清水钻井液黏度小，悬渣能力较弱，容易在水平段产生煤屑沉积，形成岩屑床，造成埋钻卡钻等事故发生；清水的滤失量大，不具备造壁性，在煤体结构破碎、裂隙发育煤层漏失量较大，容易发生井壁坍塌掉块，使钻井事故频发。在顺煤层井中使用清水钻井液，不利于安全钻进。而聚合物钻井液体系不仅能够悬排钻屑，前期起成膜护壁作用，而且后期采取一定的降解措施，能够降低聚合物对煤储层的污染，能够满足顺煤层井钻进要求。一些学者［14-18］对可降解钻井液进行了研究，通过破胶实验、滤饼清除实验、膨胀量测试和钻井液侵入速度测试以及渗透率恢复等实验评价了其性能以及分析了聚合物钻井液的降解机理，但多数是局限于室内实验研究，对于钻井液对煤储层的影响和现场应用及其效果报道较少。

2015年中国首个煤层气工厂化钻井平台在中国最大的煤层气井田——沁水煤层气井田晋城寺河区块投入使用。目前，该煤层气钻井平台在晋城寺河区块共设计有5口单分支L型井，机组采用3号煤层、15号煤层2类煤层交叉作业的方式，年底已完成2口L型井的钻完井工作。可降解聚合物钻井液在第二口井钻进15号煤层得到了现场应用［19-22］。

1　L型煤层气井钻井液技术难点与性能要求

1.1钻井液技术难点

寺河区块整体上为一向北倾斜的单斜构造，发育一系列起伏平缓的NNE、NE和SN向次级褶曲。区内主力煤层为3号煤层和15号煤层，15号煤工业分析和元素分析如表1所示。从灰分产率来看，15号煤属于低中灰煤，无机矿物含量少，黏土矿物含量较低，水敏性较弱。

表1　寺河区块主力煤层15号煤样品工业分析和元素分析（%）

在采煤巷道中采集煤层水，测得煤层水为碳酸氢根型，其pH略大于7，呈弱碱性（见表2）。

表2　寺河区块主力煤层样品水质分析（水型为NaHCO3）

15号煤的另一大特征是煤的机械强度较高，属于中等强度以上的煤，通过实验室测得寺河区块15号煤的坚固性系数大于1.0；但是局部发育构造煤，坚固性系数只有0.52，如表3所示。这种机械强度的煤层在煤层气开采时，不易垮塌，但是对于难以预测的构造带，煤粉量大。15号煤煤体结构复杂，从原生结构煤到糜棱煤均有发育，且难以预测，给钻井作业带来了极大的困难。

表3　煤岩坚固性系数测定

①岩屑上返困难。由于煤层压力系数较小，力学性质不稳定，构造煤较发育，井壁经常出现掉块和垮塌，煤屑体积过大影响上返速度甚至无法携带出井眼。②钻井液渗漏较严重。15号煤层厚度小，厚度为0.3～6.17 m，煤层的直接顶板和间接地板为灰岩含水层，煤层中的构造节理裂隙以及与灰岩层沟通的裂隙难以预测，井眼轨迹稍有偏斜就会造成钻井液的大量漏失。③储层污染。15号煤大裂隙系统发育，钻井液密度大、固相含量高、聚合物不能有效降解、流体不相匹配等都会造成储层污染，污染范围扩大会造成严重后果，直接影响后期煤层气的采收率。

1.2钻井液性能要求

针对煤储层松软、破碎、易被污染的特点，L型井钻井液要求不仅具有良好的化学聚凝能力，能够悬浮煤屑，保证钻孔中煤屑被排除干净，而且在有效悬浮钻屑同时，加强对松软井壁的胶结作用，从而可以有效保护井壁；通过引入强降滤失剂和骨架成膜剂，可以很大程度地降低煤层气钻井液向地层的渗透；具有良好的封堵裂缝能力，减少钻井液通过大裂隙系统漏失；同时钻井液泥饼后期易清除，聚合物分子容易降解，降低对煤储层伤害。因此，要求钻井液具备高黏度、低固相、低密度，低滤失量以及可降解性能。此外，钻井液的流变性、抑制性、润滑性、pH值等都应在合适的范围内。

2　可降解聚合物钻井液技术研究

2.1钻井液降解原理

可降解聚合物钻井液是一种新型环保型钻井液，主要由骨架成膜剂、强降滤失剂、提黏剂、流型调节剂和分散剂以及降解剂组成。其中骨架成膜剂为超细膨润土粉，含量极低，能够水化分散，作为大分子链的中心骨架。强降滤失剂为改性淀粉和低黏聚阴离子纤维素，分子量较小，能够充填在大分子形成的网状链条空间内，使网链结构更加密实牢固。提黏剂为分子量较大的高黏聚阴离子纤维素，通过与骨架成膜剂相互架桥，形成大分子网链结构。流型调节剂为田菁胶和黄原胶，同时能够起到提黏作用。分散剂为碳酸钠，促进骨架成膜剂的充分分散和水化，维持分子结构间距。降解剂为生物酶，能够使聚合物分子通过断链方式降解为分子量更小的物质，黏度大幅降低。

前期这些聚合物分子网链在井壁上形成“凝胶套管”的隔膜，阻止自由水向储层裂隙中渗漏，起到成膜护壁作用，同时隔膜具有良好的润滑性，可以减小钻具与井壁间的摩擦阻力。后期在生物酶的催化作用下，附着在煤储层表面以及裂隙中的聚合物分子能够有效降解，从长链变为短链，降解产物易于返排，如图1所示。

2.2钻井液性能评价

2.2.1钻井液配方

经过大量实验，优选的可降解钻井液配方为：0.5%骨架成膜剂+2%强降滤失剂+0.05%高效提黏剂+0.05%流型调节剂+0.02%分散剂，其性能见表4。从表4可以看出，该聚合物钻井液体系在加入骨架成膜剂基础上，通过少量的聚合物处理剂就能形成大分子网状结构，黏度和切力较高，滤失量小于10 mL，能够形成薄而致密的泥饼，阻止钻井液进一步侵入煤储层。

图1　聚合物对泥饼的降解示意图

表4　可降解聚合物钻井液性能

2.2.2悬浮钻屑能力

钻井液的携砂能力是保证顺利钻进的前提条件之一。通过室内实验，5种不同粒径（0.45～0.90 mm、0.18～0.45 mm、0.154～0.180 mm、0.076～0.154 mm和＜0.076 mm）的煤粉在清水和优选聚合物钻井液（表观黏度为46 mPa·s）中的悬浮分散情况如图2所示。同时选用721型可见分光光度计对钻井液的沉降稳定性，进行测试和评价。

实验结果表明，煤粉在清水中搅拌后会出现分层现象，而且煤粉颗粒越小，分层越明显，上浮颗粒越多。这与煤的产状、聚集状态等物理性质有关。煤粉在清水中沉降较快，其中粒径为0.45～0.90 mm煤粉在5 min之内全部沉淀，其他粒径的煤粉也在短时间内完成沉降，且之后处于稳定状态。煤粉在聚合物钻井液中悬浮较稳定，分层现象不明显，煤粉颗粒越小，下沉速度越慢，悬浮12 h之后，粒径小于0.076 mm煤粉仍然分散均匀。

被测样品在测试过程中，钻井液中的煤粉颗粒随着时间的增加逐渐发生沉降，则光路中的固相颗粒越来越少，整个光路的透射比增大。随着煤粉颗粒粒度的逐渐增大，煤粉沉降速度加快，粒径小于0.076 mm的煤粉在聚合物钻井液中1 h内基本不发生沉降（图3）。透光性结果和煤粉在量筒中的表现是一致的。

图2　煤粉在清水和钻井液中悬浮效果对比

图3　煤粉在钻井液中透光率随时间变化规律

2.2.3护壁能力

利用岩心钻取机在一定的下压压力和旋转钻速下对不同坚固性系数的煤岩以清水和钻井液作为循环介质进行模拟钻进实验，结果见图4和表5。

图4　3种不同坚固性系数的煤样

实验用钻头直径为2.950 cm，钻进的下压压力为34 N，钻进时间为20 s，钻头旋转速度为1 800 r/min，清水和钻井液从钻头内部流入，经钻头外壁和钻孔壁间的环空流出。钻后将钻孔清洗干净并测量钻孔直径的长度。

由表5可知，钻孔直径和煤岩坚固性系数呈负相关关系，坚固性系数越大，煤岩机械强度越大，钻孔越规则，越不容易造成扩孔现象，对井壁的破坏程度越小。钻进介质在钻井过程中容易进入煤岩裂隙，一方面造成煤中黏土矿物水化膨胀，另一方面由于流体侵入使煤岩胶结强度降低，从而导致煤岩松散部分脱落，出现扩孔现象。聚合物钻井液具有强的抑制作用，能够防止黏土矿物水化，因此钻孔的扩径率比使用清水要小，起到抑制和护壁作用。

表5　模拟煤岩钻进实验数据

2.2.4黏度衰减实验评价

为了对比不同生物酶对聚合物钻井液的降解效果，室内按以下2种配方配制聚合物钻井液，钻井液初始黏度较高。室温（25 ℃）下，在2种配方中分别加入0.01%的纤维素酶、中性蛋白酶、淀粉酶、葡聚糖酶和β-甘露聚糖酶5种生物酶，进行黏度衰减实验。每隔一定时间测钻井液的表观黏度，直至黏度不再有明显变化为止，实验结果如图5所示。

1#1%钠膨润土+2%DFD+1%LV-PAC+0.1% HV-PAC+0.1%纯碱+0.1%XC

2#1%钠膨润土+2%DFD+1%LV-PAC+0.1% HV-PAC+0.1%纯碱+0.1%田菁胶

实验显示，1#配方在96 h后表观黏度降至最低，其中纤维素酶和淀粉酶降解速率较快，在几个小时内聚合物钻井液黏度大幅降低至40 mPa·s，最终黏度可降至11 mPa·s。2#配方在144 h后表观黏度降至最低，降解速度在前96 h较快，之后比较平缓。纤维素酶和蛋白酶的降解速度比其他酶要快，最低值达4 mPa·s，为初始黏度的16%。由于1#配方中XC这种聚合物比较稳定，生物酶对它几乎不起作用，因此1#配方没有2#配方降解得彻底。由于2#配方中纤维素类处理剂含量较多，因此纤维素酶的降解效果最为明显。

图5　1#配方和2#配方黏度衰减曲线

2.2.5储层保护性能评价

1）实验采用人工煤心作为实验对象。人工煤心是利用煤层气开发区具有代表性的煤岩，模拟天然煤心，将煤样粉碎成一定粒度，并添加一些胶结物，在一定压力下通过岩心压制机制作而成的。将人工煤心抽空饱和煤层水，以氮气为介质，用JHGP气体渗透率仪在围压1.5 MPa、轴压0.3 MPa条件下测其气体渗透率，记为Ka。

2）取出人工煤心，用可降解聚合物钻井液作为介质，在围压3 MPa、轴压1 MPa条件下对煤样驱替30 min，使钻井液侵入人工煤心裂隙，用步骤1的方法测试可降解聚合物钻井液污染后人工煤心的气体渗透率，记为Kd。Kd和Ka的差值与Ka的比值作为钻井液对煤心污染后的渗透率伤害率D1。

3）按照步骤（2）的方法，用生物酶液作为驱替介质，对人工煤心中侵入的钻井液进行降解，驱替时间为2 h，测试人工煤心的的气体渗透率，记为K'd。K'd和Ka的差值与Ka的比值作为钻井液酶解后对煤心的渗透率伤害率D2。

用上述方法进行1#～4#人工煤心的测试，实验结果见表6。人工煤心污染前气体渗透率为7.8×10-3～8×10-3μm2，经过可降解聚合物钻井液污染后，煤心进口端附近的孔隙裂隙被堵塞，导致气体渗透率下降，其伤害率高达56.84%。用生物酶溶液解堵后，气体渗流通道中一部分污染物被清除，仍有少许钻井液残留，尽管渗透率不会完全恢复，但是气体渗透率伤害率降至24.18%～33.80%。

表6　人工煤心渗透率实验数据

3　现场试验

晋城寺河区块的煤层气工厂化钻井平台共设计有5口单分支L型井，其中在钻进15号煤层的X-1井的顺煤层段，使用了可降解聚合物钻井液。

X-1井采用三开的井身结构，一开为竖直段，钻开地表风化带，二开为造斜段，三开为稳斜段，顺煤层钻进。煤层小角度倾斜，井斜角略大于90 。顺煤层段从井深500 m开始，到井深1 401 m完钻。三开开钻时聚合物钻井液中加入了2%的钠膨润土作为骨架成膜剂，之后整个钻进过程中均未加入钠膨润土，由于钻井液中不可避免地混入0.3%～0.5%的煤粉颗粒，因此聚合物钻井液的固相含量相当低。现场钻井液密度为1.01～1.03 g/cm3，漏斗黏度为35～40 s，API滤失量小于15 mL，pH为8～10。在固控系统振动筛上观察，煤屑上返总量和上返速度正常，煤屑聚集呈球状均匀排出（见图6）。

将生物酶预先溶解在清水中，在接近完钻时，缓缓加入到泥浆罐中，配制成生物酶浓度为0.05%的聚合物钻井液，使之泵入井眼中循环。在室内测得加入生物酶的聚合物钻井液表观黏度先增后降。前24 h聚合物预溶，效果达到最佳，因此黏度比刚刚加料时稍微有所增大。之后在生物酶催化作用下，表观黏度逐渐降低，从10 mPa·s降低到6 mPa·s，为初始黏度的60%，其中在1～3 d降解速度最快（见图7）。实验表明，生物酶能够有效降解聚合物钻井液，后期侵入煤岩裂隙中的聚合物在一定程度上由大分子变为小分子，起到解堵作用，有利于降低钻井液对煤储层的伤害。

图6　振动筛上的球形煤屑

图7　加入生物酶的聚合物钻井液表观黏度变化

4　结论

1.微固相可降解聚合物钻井液由骨架成膜剂、强降滤失剂、提黏剂、流行调节剂和分散剂组成，固相含量极低，在生物酶降解剂作用下能够有效降解，在96 h内黏度可降低至原来的16%，是一种新型环保型钻井液体系。

2.通过室内评价实验，微固相可降解聚合物钻井液能够有效悬浮钻屑，同时抑制作用强，能够防止井壁坍塌，减小井眼扩径。在保护储层方面，通过生物酶解堵，储层渗透率伤害率可以从50%降低到25%。

3.现场实验表明，微固相可降解聚合物钻井液在钻进过程中能够成膜护壁，有效携带钻屑，保证井眼清洁，接近完钻时加入生物酶钻井液，黏度可以降低40%，有利于后期钻井液返排，减小储层污染。

［1］王生维，王峰明，侯光久，等.新疆阜康白杨河矿区急倾斜煤层的煤层气开发井型［J］.煤炭学报，2014，39（9）：1914-1918. WANG Shengwei，WANG Fengming，HOU Guangjiu，et al. CBM development well type for steep seam in Fukang Baiyanghe mining area，Xinjiang［J］.Journal of China Coal Society，2014，39（9）：1914-1918.

［2］叶建平，陆小霞.我国煤层气产业发展现状和技术进展［J］.煤炭科学技术，2016，44（1）：24-28，46. YE Jianping，LU Xiaoxia.Development status and technical progress of China coalbed methane industry［J］. Coal Science and Technology，2016，44（1）：24-28，46.

［3］乌效鸣，蔡记华，胡郁乐.钻井液与岩土工程浆液［M］.武汉：中国地质大学出版社，2014. WU Xiaoming，CAI Jihua，HU Yule.Drilling and geotechnical engineering slurry［M］.Wuhan：China University of Geosciences Press，2014.

［4］BALTOIU L V，WARREN B K，NATRAS T A. State of the art in coalbed methane drilling fluids［J］.SPE Drilling &Completion，2008，23（3）：250-257.

［5］刘彬，薛志亮，张坤，等.煤层气U型水平连通井绒囊钻井液技术应用实践［J］.煤炭科学技术，2015，43（9）：105-109. LIU Bin，XUE Zhiliang，ZHANG Kun，et al. Application to fuzzy ball drilling fluid technology of coalbed methane U shaped horizontal connected wells［J］. Coal Science and Technology，2015，43（9）：105-109.

［6］PENNY G，PURSLEY J T. Field studies of drilling and completion fluids to minimize damage and enhance gas production in unconventional reservoirs［J］. SPE 107844，2007.

［7］孟召平，侯泉林.煤储层应力敏感性及影响因素的试验分析［J］.煤炭学报，2012，37（3）：430-437. MENG Zhaoping，HOU Quanlin. Experimental research on stress sensitivity of coal reservoir and its influencing factors［J］.Journal of China Coal Society，2012，37（3）：430-437.

［8］杨延辉，陈彦君，郭希波，等.沁水盆地南部高煤阶煤岩渗透率压敏效应分析［J］.煤炭科学技术，2015，43（12）：152-156. YANG Yanhui，CHEN Yanjun，GUO Xibo，et al. Analasis on effect of stress sensitivity on permeability of high rank coal in southern qinshui basin［J］.Coal Scienceand Technology，2015，43（12）：152-156.

［9］范翔宇，王俊瑞，夏宏泉，等.基于灰色系统理论的钻井液污染储层深度预测［J］.西南石油大学学报，2009，35（3）：98-104. FAN Xiangyu，WANG Junrui，XIA Hongquan， et al. Drilling fluid’s damage depth prediction method based on the grey system theory［J］.Journal of Southwest Petroleum University，2009，35（3）：98-104.

［10］王建华，鄢捷年，郑曼，等.钻井液固相和滤液侵入储层深度的预测模型［J］.石油学报，2009，30（6）：923-926. WANG Jianhua，YAN Jienian，ZHENG Man，et al. Prediction model for invasion radius of solids and filtrate in drilling fluids［J］.Acta Petrolei Sinica，2009，30（6）：923-926.

［11］GENTZIS T， DEISMAN N， CHALATURNYK R J. Effect of drilling fluids on coal permeability: impact on horizontal wellbore stability［J］. International Journal of Coal Geology，2009， 78（3）：177-191.

［12］岳前升，邹来方，蒋光忠，等.煤层气水平井钻井过程储层损害机理［J］. 煤炭学报，2012，37（1）：91-95. YUE Qiansheng，ZOU Laifang，JIANG Guangzhong，et al. Lab investigation on damage mechanism of coal reservoir for pinnate horizontalwell based on coalbed methane［J］. Journal of China Coal Society，2012，37（1）：91-95.

［13］MASSAROTTO PAUL，IYER S R，ELMA MUTHIA，et al. An experimental study on characterizing coal bed methane（ CBM） fines production and migration of mineral matter in coal ceds［J］. Energy Fuels，2014，28：766-773.

［14］刘大伟，王绮，王益山，等.煤层气复杂结构井可降解钻井完井液实验［J］.石油勘探与开发，2013，40（2）：232-236. LIU Dawei，WANG Qi，WANG Yishan，et al. Laboratory research on degradable drilling-in fluid for complex structure wells in coalbed methane reservoirs［J］. Petroleum Exploration and Development，2013，40（2）：232-236.

［15］蔡记华，袁野，刘浩，等.可降解钻井液对煤岩渗透率的影响评价［J］.煤炭学报，2013，38（11）：1193-1198. CAI Jihua，YUAN Ye，LIU Hao，et al. Effect appraisal of degradable drilling fluid on coal rock permeability［J］. Journal of China Coal Society，2013，38（11）：1193-1198.

［16］杨倩云，郭保雨，沈丽，等.生物酶可解堵钻井液的室内研究［J］.钻井液与完井液，2009，26（6）：1-4. YANG Qianyun，GUO Baoyu，SHEN Li，et al. Study on the degradation of mud cakes with bio-enzymes［J］. Drilling Fluid & Completion Fluid，2009，26（6）：1-4.

［17］蔡记华，刘浩，陈宇，等.煤层气水平井可降解钻井液体系研究［J］.煤炭学报，2011，36（10）：1683-1688. CAI Jihua，LIU Hao，CHEN Yu，et al. Study on degradable drilling fluid system for coalbed methane horizontal drilling［J］.Journal of China Coal Society，2011，36（10）：1683-1688.

［18］岳前升，李贵川，李东贤，等.基于煤层气水平井的可降解聚合物钻井液研制与应用［J］.煤炭学报，2015，40（S2）：425-429. YUE Qiansheng，LI Guichuan，LI Dongxian，et al. Development and application of degradable polymer drilling fluid for coalbed methane horizontal well［J］. Journal of China Coal Society，2015，40（S2）：425-429.

［19］贺天才，秦勇.煤层气勘探与开发利用技术［M］.徐州：中国矿业大学出版社，2007. HE Tiancai， Qin Yong. Coalbed gas exploration and development and utilization technology［M］.Xuzhou：China University of Mining and Technology Press，2007.

［20］王生维，段连秀，张明，等.煤储层评价原理技术方法及应用［M］.武汉：中国地质大学出版社，2012，12. WANG Shengwei，DUAN Lianxiu，ZHANG Ming，et al.The principle and technical methods and application of coal reservoir’s evaluation［M］.Wuhan：China University of Geosciences Press.2012，12.

［21］胡奇，王生维，张晨，等.沁南地区煤体结构对煤层气开发的影响［J］.煤炭科学技术，2014，42（8）：65-74. HU Qi，WANG Shengwei，ZHANG Chen，et al. Coal structure affected to coalbed methane development in Qinnan region［J］. Coal Science and Technology，2014，42（8）：65-74.

［22］GUO R，MANNHARDT K，KANTZAS A. Laboratory investigation on the permeability of coal during primary and enhanced coalbed methane production［J］. Journal of Canadian Petroleum Technology，2008，47（10）：27-32.

Degradable Polymer Drilling Fluids for In-seam Drilling

LYU Shuaifeng1， WANG Shengwei1， WU Xiaoming2， WANG Daokuan3， DONG Qingxiang1， XIAO Yuhang1， HUANG He2
（1.Faculty of Earth Resources， China University of Geosciences（Wuhan），Wuhan， Hubei 430074；2.Faculty of Engineering， China University of Geosciences（Wuhan）， Wuhan， Hubei 430074；3.Hubei Electric Power Survey and Design Institute，Wuhan， Hubei 430040）

The #15 coal seam buried shallow in the Sihe coal mine in the south of Qinshui Basin has high content of coal bed methane（CBM） and is thus prospective in CBM mining. The #15 coal seam has a complex structure and its top and bottom are both limestone rich in water. In-seam drilling in the #15 coal seam has been encountering problems such as difficulty in cuttings carrying， borehole wall collapse， lost circulation and drilling fluid contamination to the coal seam. A degradable polymer drilling fluid has been developed to deal with these problems. The polymer drilling fluid was evaluated in laboratory through suspension of coal fines， simulation of borehole wall stabilizing with coring， viscosity attenuation and test on permeability return. The results have proved that the polymer drilling fluid has good cuttings carrying capacity and strong inhibitive capacity， mitigating borehole washout. Using bio-enzyme，formation permeability impairment of the target zones by drilling fluid can be reduced from 50% to 25%. This polymer drilling fluid has been tried in the platform X-2， the first industrial CBM drilling platform， with its properties as these: density 1.01-1.03 g/cm3， FV 35-40 sec， API Fl less than 15 mL， and pH 8-10. Addition of bio-enzyme reduced the viscosity of the drilling fluid by 40%. 900 m footage in the coal bed has been successfully drilled with this degradable polymer drilling fluid.

In-seam drilling； Degradable polymer drilling fluid； Bio-enzyme； Borehole stability； Formation damage prevention

TE254.3

A

1001-5620（2016）04-0020-07

10.3696/j.issn.1001-5620.2016.04.004

国家科技重大专项资助项目 “山西重点煤矿区煤层气与煤炭协调开发示范工程”（2016ZX05067）；山西省煤基重点科技攻关项目“煤层气钻井关键技术及装备研发”（MQ2014-04）。

吕帅锋，1990年生，男，硕士研究生，研究方向为煤层气勘探与开发。电话13343407981；E-mail: 499517353@qq.com。

（2016-3-25；HGF=1604F1；编辑付玥颖）