国内外钻井液技术新进展

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1、第３１卷第７期钻井工程·１·国内外钻井液技术新进展１，２２１３２张艳娜孙金声王倩刘德勋杨泽星１．中国石油勘探开发研究院２．中国石油集团钻井工程技术研究院３．中国石油勘探开发研究院廊坊分院张艳娜等．国内外钻井液技术新进展．天然气工业，２０１１，３１（７）：４７‐５４．摘要为全面了解国内外钻井液技术研究现状、明确钻井液技术的发展趋势与方向，在调研大量相关文献及报道的基础上，对近年来国内外出现的钻井液新技术进行了分类归纳总结，从新型钻井液体系、储层保护技术、防漏堵漏技术、新型钻井液处理剂、钻井液泥饼清除技术等５个方面对其进行了介绍。其中，新型钻井液体系涉及各种水基钻井液体系、油基钻

2、井液体系、合成基钻井液体系和成膜钻井液体系等；介绍了裂缝性碳酸盐岩储层保护技术；防漏堵漏技术主要介绍了可溶粒子降滤失剂、超低渗透添加剂、微凝胶聚合物降滤失剂等；新型钻井液处理剂包括快钻进KSAJ、Mn３O４加重剂、季铵盐表面活性剂、页岩抑制剂（乙基葡萄糖苷和SIAT）和高温保护剂GHB等；还对钻井液泥饼清除技术作了简要介绍。关键词国内外钻井液技术进展钻井液体系储集层保护防漏堵漏技术钻井液处理剂泥饼清除DOI：１０．３７８７／j．issn．１０００‐０９７６．２０１１．０７．０１２钻井液技术作为钻进复杂地层的关键技术之一，lb／bbl聚丙烯酰胺＋０．５lb／bbl羧甲基纤维素＋

3、１．０在大量资金的支持和钻井作业难题的驱使下，在短短lb／bbl改性淀粉＋５．０lb／bbl铝酸盐络合物＋３．０％的几年里取得了较大的发展，也取得了一系列成果。可变形聚合物封堵剂＋７．０lb／bbl聚铵盐＋２．０％快本文在调研近几年国内外钻井液新技术的基础上，从钻剂。钻井液体系、储层保护技术、防漏堵漏技术、新型钻井HPWBM钻井液体系与传统的钻井液相比，能更液处理剂以及钻井液泥饼的清除技术等５个方面来阐好地抑制黏土和钻屑分散，减少钻头泥包，目前HP‐WBM体系已在墨西哥湾、美国大陆、巴西、澳大利亚述其发展概况。及沙特阿拉伯等国家和地区得到了应用。其中在墨西1新型钻井液体系哥湾

4、地区深水钻井，顺利钻达目的层，井壁稳定，无复杂事故发生且机械钻速高，如图１所示。1．1高性能水基钻井液体系BHDF公司研制了适用于LakeMaracaibo地区［１］的新型高性能水基钻井液体系（HPWBM）。HP‐WBM通过减少钻头泥包来提高钻进速度，同时可以减小钻具的扭矩和摩阻，转移钻头重量。与传统的钻井液相比，更能增强井筒的稳定性，减少漏失量。此外，体系由低盐分物质组成———减少了废物处理的难度和费用，满足了环境的要求。现场使用的钻井液配方是：３．０lb／bbl膨润土（１lb＝０．４５３５９２３７kg，１bbl＝１１５．６２７１L，下同）图1使用不同钻井液在墨西哥湾深水钻

5、井作业中的［2］钻速对比图＋０．７５lb／bbl氢氧化钠＋６．８lb／bbl氯化钠＋０．５基金项目：国家科技重大专项“深井高温泥浆及高温高压固井等配套工艺技术”（编号：２００８ZX０５０２１‐００４）。作者简介：张艳娜，女，１９８２年生，博士研究生；主要从事钻井液技术研究工作。地址：（１０００８３）北京市海淀区学院路２０号。电话：１８７１００２０５２７。E‐mail：sdzyn２００９＠１２６．com·２·天然气工业２０１１年７月1．2新型油基钻井液体系表1高密度低固相油基钻井液与传统油基钻井液配方和性能对比表１．２．１低固相矿物油基钻井液（LSOBM）针对挪威中部Aasga

6、rd油田钻分支井和长井段时组成高密度低固相油基钻井液传统油基钻井液３３遇到的钻速低、钻井液黏度大、侵入储层深度大、卡钻基油３６０L／m５６０L／m３等严重问题，研发出一种新型低固相矿物油基钻井液氯化钙盐水１５８L／m［２］甲酸铯盐水５９０L／m３（LSOBM）。LSOBM使用比重较大的溴化钙盐水３３作为分散相，用标准矿物油作为连续相，用液态树脂有乳化增黏剂３５L／m３０L／m３３机物替代天然沥青作为降滤失剂。石灰２kg／m１５kg／m３３堵漏材料３kg／mLSOBM的实验配方：４２３kg／m低芳香族矿物３３３碳酸钙３０kg／m（体积１％）油＋３０kg／m乳化剂＋１０kg／m液

7、态降滤失剂＋１０３３３３重晶石９４０kg／mkg／m优质有机土＋１６１kg／m清水＋３６４kg／m密１）３３φ６００１１７１０２度为１．７kg／m的溴化钙盐水＋１０kg／m石灰＋１２０１）３３φ３００６８６０kg／m白云石＋２０kg／m石墨。２）定量滤纸１．６mL／３０min通过室内评价实验，得出LSOBM钻井液体系要２）２０μm膜３．２mL／３０min达到最佳性能，还应满足以下要求：①油水比为６０∶注：１）５０℃下的流变性；２）１１５℃下高温高压滤失量。３４０；②添加１４０kg／m桥堵剂；③堵漏颗粒的