钻井液技术发展趋势浅析

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钻井液技术发展趋势浅析

崔迎春*!王贵和+

!*!中国石化石油勘探开发研究院#北京$+!

中国地质大学工程技术学院#北京"摘要!介绍并分析了国内外最新出现的几种水基钻井液技术!无渗透钻井液技术"水基成膜钻井液技术"正电性钻井液技术和纳米处理剂基础上的钻井液技术#认为新技术表现出以下特点!!$更重视钻井液的油气层保护性能%&$重视钻井液技术与相关学科的交叉%($钻井液体系设计更趋于定量化%’$钻井液新技术是理论上创新的结果&认为未来钻井液技术及发展将呈现以下’大特色!!$钻井液体系方便化%&$钻井液处理剂和体系更多功能化%($钻井液处理剂和体系颗粒纳米化%’

$钻井液体系将具有真正意义上的强抑制性能&关键词!水基钻井液!新技术!无渗透!水基成膜!正电性!纳米材料!技术发展中图分类号!./&$’0(

文献标识码!)

!!近年来#钻井液技术的研究领域出现了几个研究热点#如最近国外出现的无渗透钻井液技术#引起了中国钻井液界的重视%本文在对一些有代表性的研究成果进行简单介绍的同时#就这些技术的出现进行简单分析#并就钻井液技术未来的发展谈一些粗浅的看法%

!!几种水基钻井液新技术

!0!!无渗透钻井液技术

无渗透钻井液!简称@+:钻井液"#是由美国环保钻井技术公司!/H .+"生产的一种钻井液%该钻井液主要由H3<&"""!增粘剂"&:;<&"""!动态降滤失剂"&e :)&"""!润滑剂"组成#是一种可以在超低固相含量下#

使所钻地层损害接近于零的钻井液%这种钻井液依靠表面化学原理在地层表面产生可以密封地层的非渗透膜#实现同一种组分的钻井液#封闭不同孔隙尺寸分布地层的目的#从而实现钻井液对地层的无渗透%@+:钻井液可以无损害地钻开油层#还可以钻进油层与页岩的互层&在同一裸眼井段中不同压力的油层和由于力学原因而严重失稳的地层%室内试验表明#@+:钻井液可使岩心的渗透率恢复率达到,"-以上%

目前#中国石油勘探开发研究院等&!(家研究单位和厂家已开发出了类似的产品%

!0&!水基成膜钻井液技术

这种技术在理论上认为#在水基钻井液中#通过加入一到几种成膜剂#可以使钻井液体系在泥页岩等地层井壁表面形成较高质量的膜#这样可阻止钻井液滤液进入地层#从而在保护油气层和稳定井壁方面发挥类似油基钻井液的作用%

国外M #+钻井液公司对页岩膜效率进行过比

较系统的研究#并取得了一些成果#例如他们研究认为#在水基钻井液中可以形成三种类型的膜’3型膜!水基钻井液成膜"&2型膜!封堵材料成膜"和4型膜!合成基钻井液成膜"#其中2型膜的膜效率最高#并认为#各种类型膜的渗透机理是完全不同的%

就能形成膜的钻井液种类来讲有’合成基钻井液&

硅酸盐钻井液和多元醇类钻井液等%据报道#目前#国外<5+I D 和B C Y F P \公司已联合开发研制出了具有高膜效率的新型水基钻井液#在现场使用中获得了较好的效果%在中国#石油勘探开发研究院等研究单位已研制出B .M #!水基钻井液成膜剂#它具有良好的半透膜效能#抑制泥页岩水化膨胀&分散能力较硅酸盐和聚合物钻井液强%在吉林大情字等油田应用取得了较好效果%!0(!正电性钻井液技术

目前常用的钻井液处理剂大多数为负电性#少

!!第一作者简介!

崔迎春#博士#高级工程师#&""!年从清华大学博士后流动站出站#现在中国石化石油勘探开发研究院从事钻井液和油田化学品方面的研究工作&地址!北京市海淀区学院路(!号%邮政编码!"""?(%电话’"!"$?&(!&(&$’D $

&第&&卷第!期!!!!!!!!钻!井!液!与!完!井!液!!!!!!!!!!E F G 0&&@F 0!&""$年!月!!!!!!H I +;;+@J:;K +H L

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