两种钻井液常规性能如表2所示，评价结果见图1和表3～5。实验结果表明：①CBMD钻井液降解率达88.89％，残渣率仅0.58％；②降解后，CBMD钻井液渗透率恢复率较高，最高达100％，WGJH钻井液渗透率恢复率最高不超过30％；③CBMD钻井液污染过的煤样解吸量比达95.89％与清水接近，WGJH钻井液污染过的煤样解吸量比为20.11％；④CBMD钻井液具好的保护煤层效果，WGJH钻井液保护煤层效果为差。

 

国内初期采用WGJH钻进煤层后，绝大多数井排水阶段的排水量极低，如不采取措施基本不产气。CBMD在山西省沁水进行了现场试验，目前正处于排水阶段，日排水量约为10m³。实验评价结果有效地解释了现场应用WGJH后煤层产气低甚至不产气的原因，证明了评价方法的可靠性。

3．2．1煤样含水饱和度对实验结果的影响

干湿岩样解吸实验对比表明，清水侵入后煤样甲烷解吸量降低明显，下降了2.3mL／g。分析认为，清水侵入后煤样含水饱和度增加足造成解吸能力下降的主要因素。一般认为，甲烷主要赋存于煤岩基块之中，基块呈弱亲水性且孔喉细小，毛管压力高，故具有很强的白吸能力^[17]。水相侵入后，不易返排，易形成水相圈闭。圈闭致使渗流通道受阻，基块压力难于降低，抑制了甲烷的解吸。因此，室内实验时，要求煤样具有相近的含水饱和度。

3．2．2基块空间尺寸对实验结果的影响

Harpalani等研究认为，解吸速率、解吸量与基块空间尺寸关系密切，基块尺寸越小，解吸时间越短，解吸速率越快，解吸越为彻底^[18]。因此，基块空间尺寸越小，越有利于解吸、扩散、渗流及管流的匹配，越有利于煤层气的高效开发。本文及相关标准选择60～80目之间的煤粒作为实验样品，就是因为在该粒度下，煤层甲烷的解吸速率和解吸量满足现有仪器对吸附解吸精度和时间的要求。煤样粒度大，吸附解吸速率慢，实验耗时长，影响实际精度。煤样粒度小，孔渗通道类型不完全，实验代表性较差。现场煤层压裂及复杂结构井技术，在增加单井控制面积、增加井筒与煤层接触面积的同时，也减小了控制范围内煤岩基块空间尺寸，故而在较短时间内，其煤层气产量可获得较大程度的提升^[19]。

3．2．3CBMD与WGJH保护煤层效果分析

CBMD钻井液降解前黏度为27mPa·s，可有效携岩。降解后，钻井完井液聚合物长分子链被剪断，吸附能力大幅降低，表观黏度降为4mPa·s，流动性与清水相近，极易脱附和返排，保护了煤层的解吸能力(解吸率95.89％)和渗流通道恢复能力(渗透率恢复率100.89％)。另外，实验中部分煤样实验点的渗透率恢复率大于100％，主要是因为降解剂改善了割理的发育状态。

WGJH钻井液几乎不具降解性能，其黏度较高，流动性较差，渗透率恢复率低，因此，侵入煤层后很难从煤层中返排出来，煤层渗流通道处于堵塞状态，解吸能力易受到影响。此外，钻井液中的高分子聚合物，像致密膜一样包裹和吸附于煤岩表面，阻碍了煤层甲烷的解吸。

1)基于煤层气产出及损害机理，提出了钻井液损害煤层评价方法。方法采用解吸量比和渗透率恢复率作为评价钻井液损害及保护煤层效果的两个参数。

2)评价了煤层气自降解钻井液和常规无固相聚合物钻井液储层损害与保护能力，室内实验及现场试验结果表明，方法简单、实用、有效。建议采用解吸量比和渗透率恢复率作为钻井液损害及保护煤层效果的评价参数。

 

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