摘要：现有钻井液在体系规范、性能控制、高温稳定性和处理剂质量等方面都还存在一些问题，不同程度地影响了钻井液的性能和应用效果，从而也在一定程度上制约了油气井钻井效果和技术发展。为便于系统了解近年来国内钻井液技术的现状，明确未来几年需要重点开展的工作，并为国内钻井液的开发与应用提出有价值的建议，笔者对国内钻井液技术进展进行了评述，分析了国内钻井液存在的具体问题和钻井液未来发展方向。
关键词：压滤机；钻井液；固相控制
1压滤机钻井液介绍
1.1超高温钻井液
近年来，国内井底温度高于200℃的深井、超深井不断增加，针对现场需要，在超高温钻井液方面开展了一些研究工作。通过室内研究，先后形成了密度2.30kg/L、盐含量10%～30%、抗温220℃的盐水钻井液，抗温230℃的饱和盐水钻井液[27]和抗温270℃的淡水钻井液等。从现场应用情况看：由PFL–L等处理剂形成的超高温钻井液，在徐闻X–3井三开长裸眼井段（温度210℃）应用中表现出良好的热稳定性，钻井顺利，满足了安全高效钻井需求[29]；一种无固相抗220℃超高温钻井液，某井的应用中井壁稳定，施工安全，表明悬浮携带性能可以满足井下携岩要求；基于研制的抗高温抗盐聚合物降滤失剂和降黏剂，形成的抗温245℃的超高温水基钻井液，在泌深1井（完钻井深6005.00m，实测井底温度241℃）的应用表明，抗温能力、抑制能力和悬浮携岩能力强，摩阻系数小，整体效果非常好；井深超过7000.00m，井底温度为235℃，压力超过100MPa，该井四开（井深4155.00～7026.00m）钻进使用了聚磺封堵防塌钻井液、高密度聚磺非渗透钻井液和超高温钻井液，应用发现，这3种钻井液均具有良好的高温稳定性、润滑性和剪切稀释性，在高固相情况下仍具有良好的流变性、低高压滤失量、抗盐及高价离子污染能力，且配制和维护处理方便，钻井液转换顺利。
超高温钻井液用于干热岩钻井的相关报道引发关注。干热岩主要是变质岩或结晶岩类岩体，基本不涉及水敏性地层，因此干热岩井钻井液重点考虑其抗温性能。在干热岩钻井时，除常规超高温水基钻井液外，还可采用泡沫钻井液，如：中国石油长城钻探公司曾采用高温泡沫钻井液在肯尼亚OLKARIA区块钻成一口地热井，地层温度高达350℃[33]。由HFL-A+5.0%特种油+0.5%～1.0%乳化剂+2.0%高温稳定剂HST-H+碳酸钙（加重至密度为1.10kg/L）组成的抗高温钻井液，在260℃高温下老化后仍具有很好的流变性、稳定性和抑制性，且滤失量低，因此适用于干热岩钻井。
1.2超高密度钻井液
一般来说，密度高于2.40kg/L的钻井液称为超高密度钻井液，主要用于高压和异常高压地层钻井。国内钻遇高压或异常高压地层的井主要集中在西部和西南部地区。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与国外相比，国内超高密度钻井液应用较多，如：塔里木油田迪那11井三开井段（井深4185.00～5042.00m）使用密度2.41kg/L的钻井液钻进高压盐层，顺利钻穿875.00m厚的纯石膏、盐岩、泥膏岩和泥岩段；旺南1井钻至井深4025.00m（进入二叠系阳新统2.00m）时，发现压力系数为2.67的超高压气水层，用密度为2.82kg/L的超高密度钻井液实施了压井；官3井在钻至井深3871.50m后将钻井液密度调至2.80～2.85kg/L，钻至井深3973.00m时完钻；官7井在钻至井深3049.19m时钻遇高压盐水气层并发生井涌，将钻井液密度提高至2.64kg/L，但因井底压力太高无法继续施工，固井封井底500.00m，提前完钻；官深1井应用密度2.87kg/L的超高密度钻井液（配方为1.0%膨润土浆+3.0%SMS-19+2.0%SML-4+2.0%辅助降滤失剂+1.0%高温稳定剂+1.0%防塌剂+0.5%表面活性剂+0.5%pH值调节剂+重晶石），成功完成了超高压地层的钻井施工，使密度大于2.80kg/L且重晶石加重的超高密度钻井液实钻成为现实，为超高密度钻井液的研究与应用奠定了基础，该井创钻井液密度最高、超高密度钻井液钻进井段最长2项世界纪录。
2钻井液中固相及控制与处理
钻井液固相控制就是采用机械除砂、化学除砂的方法清除大部分无用固相，保留有用固相，以满足钻井工艺对钻井液性能要求的工艺，简称固控。
钻井液固相控制技术主要包括四个方面的内容：
1、使用好化学絮凝剂，抑制黏土分散；
2、加强固控设备的使用，控制劣质固相：
3、加重前，适当排放泥浆，降低黏土含量和固相含量；
4、提高钻井液抑制性，减少分散性处理剂的使用。
3应用实例分析
钻井泥浆处理，被公认为油田钻井的血液，在钻井作业中起着非常重要的作用。泥浆中通常含有大量悬浮物，胶状物的水、油或是油水混合物，可分为水基钻井泥浆、油基钻井泥浆和气基钻井泥浆。钻井泥浆对周围环境的土壤、地表水和地下水造成严重的污染，因此，对废泥浆进行环保处理十分必要。
泥浆放入泥浆池后，处理工启动水池内的搅动泵进行充分搅拌防止泥浆沉淀。经过充分搅拌的泥浆通过提升泵提升到20立方米脱稳固液分离池，进行脱稳处理。泥浆进入脱稳固液装置后，要向装置内加入100公斤KD－88D的絮凝剂药剂，让泥浆中的固相颗粒集中，便于处理。泥浆脱稳处理后，用泵打入压滤机内，经过3小时的压滤，处理成泥饼和清水。经过三个多小时的压滤机的压滤后，15立方米的泥浆处理成5立方米左右的泥饼和10立方米的清水分别通过传输带输送到集中地和排水管道。泥浆处理的泥饼由运输车拉倒制砖的场地进行深加工成砖头，处理完的水由注水泵进行环保注水，从而达到泥浆的零排放、零污染的目标。钻井泥浆处理，要做到减量化、无害化、稳定化、资源化、产业化的处理目标，已成为当前相关部门迫切需要解决的问题。干化处理：干化后的泥浆粉末颗粒大小不一，有的细如粉尘，有的大如青豆，触感干燥。脱水干化：将原本含水量大于80％的，后产出含水量小于60％的泥浆，并且通过灭菌消毒，达到减少环境污染的作用，同时实现后期资源开发综合利用。处理后的泥浆可以用作砖厂的主要原料，可在修筑公路时作为路基进行填充，还可以用于治理石漠化。同时，经过相关部门的检测，从污水分离出的沉淀物含有很多有机物，可作有机肥进行二次利用。凿井砾石填放圈的步骤将直接影响水井的寿命，砾石圈的功用，水井抽水时可防止水井出沙，并可减缓含水层水流的流速，因流速过快及易出沙，故砾石圈的厚度越厚越好，一般尺寸大於井管8－10＂左右。凿井砾石填放填放方式有两种：1导管填充法：架设一根导管，直接放入井管及土孔之间，使用导管填放砾石。优点：可避免砾石分离，腰断，产生空隙。缺点：耗费时间过长，井体极易崩塌，故此方法使用者极少。2直接填放法：井管下管完成後，使用帆布及麻绳封住井管，直接填放砾石，并以清水冲刷，加速砾石下沉速度，但适当填放速度一小时约8－10M3优点：填充砾石速度快，可避免井体崩塌的危险。缺点：易造成砾石分离，腰断。
结语
在钻井现场使用高密度油基钻井液时要注意以下几点：①有机土不仅影响油基钻井液的黏度，还增加了钻井液黏度对温度的依赖性，因此需要尽量减小有机土的加量；②保持较高、稳定的油水比，防止油水比降低导致钻井液破乳电压急剧降低；③适当减小CaCl2的浓度，或用其他盐替代传统的氯化钙盐；④注重对劣质固相的监控和处理。
参考文献：
[1]王中华.国内外油基钻井液研究与应用进展[J].断块油气田，2011，18（4）：533-537.
论文作者:董海波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签：钻井液论文; 泥浆论文; 密度论文; 砾石论文; 高温论文; 井底论文; 地层论文; 《基层建设》2019年第24期论文;