摘要：现阶段，我国油气资源开发全面进入到中后期阶段。随着油气资源勘探开发程度的不断提高，钻探开发逐步走向深部地层和复杂地层，对钻井液技术提出了更高的要求。油基钻井液是一种以基础油为分散介质，加入有机土、乳化剂、稳定剂、降滤失剂等添加剂配制而成的溶胶悬浮混合体系。与水基钻井液相比，油基钻井液的润滑性、抑制性和热稳定性好，对油气层损害程度较小。油基钻井液一般为循环使用，但随着使用次数的增多，其性能会逐渐恶化，并且随着钻井过程中钻屑的不断侵入，油基钻井液中的油润湿固相会逐渐增多，油润湿固相不带电荷，无法将其絮凝并沉积去除。从现场返回到钻井液站的油基老浆一般先用离心机进行离心，以尽可能地清除一些无用固相，然后再与新浆或白油等基础油按比例进行稀释，从而实现重复使用。常规离心法去除此类固相的效果不佳，油润湿固相的累积会影响钻井液的稳定性，最终导致油基钻井液性能恶化无法再使用。油基钻井液废液必须进行无害化处理，极大地增加了使用成本。
关键词：油基钻井液；技术；进展
引言
油基钻井液以水滴为分散相，油为连续相，实质是一种乳化液，它具有抗高温、润滑性好、对环境的污染小的性能，并具有很强的井壁稳定性，现已成为解决高难度的高温深井、页岩水平井、大斜度定向井的重要钻井技术工具，并且广泛地用作解卡液、射孔完井液、修井液和取心液等。近年来，国内外加大了页岩水平井开发力度，油基钻井应用研究也在不断深入，并取得了一系列可观的成果。
1油基钻井液特点
油基钻井液有其自身的优势，因而也被人们大量用于油田开采中。与水基钻井液相比，在润滑和抗污染方面能力更高，可有效稳定井壁，抑制水层，在最大程度上保护油气层，在油田开采中，便于开采人员进行维护，油基钻井液是目前油田开采的主要使用时段，是增加石油产量的有效途径。
2油基钻井液无害化处理技术
2.1超临界流体萃取技术
具体来讲，介于气液之间的物态即为超临界流体，其既不属于气态，又不属于液态，但是其密度和溶解度较大，可以充分发挥萃取剂的功能。该技术主要是在废弃油基钻井液中混合超临界流体，然后在超临界流体中萃取油基钻井液中的油份，通过减压处理，有效分离超流体和油类，回收利用萃取剂和萃取物。实践研究表明，超临界二氧化碳萃取技术在废弃油基钻井液处理中，具有较好的效果，甚至可以达到99%以上的除油率。如在21世纪初，英国有企业利用超临界二氧化碳技术萃取处理北海油田的含油钻屑，发现每次可以萃取6kg左右的废液，且经过萃取处理后，含油量在1%以内。近些年来，有专家在超临界溶剂中加入了陶瓷球，可以在钻屑中更加均匀地分布超临界溶剂，进而促使萃取效果得到显著提升。不过，此种技术的油回收率虽然较高，但其能耗高，并存在较大的危险性。
2.2微生物处理法
加工过的钻探溶液中有机聚合物可用于繁殖，这些加工过的矿物油和其他污染物在繁殖过程中分解，以达到环境清洁和无毒标准。然而，这种利用微生物来处理石油加工的钻探溶液的方法存在严重缺陷：首先，油井中的废液、温度、溶液、pH值等可能对细菌或其他微生物有害。在废液中含有大量碳氢化合物也会降低微生物分解矿物油的能力，尽管微生物可以大量从土壤中提取、繁殖和培养，而且在油性环境中。生物降解能力也很高，没有次生污染，但由于油性溶液中的泥浆含有复杂成分，大量有毒和有害物质不利于微生物的繁殖，因此很难使这种技术得到广泛使用。
2.3热解吸技术
该技术主要是在240℃~300℃条件下，加热废弃油基钻井液，蒸发掉液态的水和油，促使废弃物中的油含量得到降低。将蒸发出来的基油重新收集和利用，蒸发出来的水分进行循环利用；处理之后得到的固体，则需要进一步使用水泥、塑性材料、聚合物等固化剂进行固化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该技术最早是在20世纪90年代由英国Amo⁃co公司发明出来的，主要用其来对废弃油基钻井液含油钻屑进行处理，后被RalphL.Stephenson用于废弃油基钻井液的处理，经处理后的废弃钻屑中含油量低于１％，废弃油基泥浆的油回收率高达92.4％。之后，热解吸技术在阿联酋、英国、埃及和尼日利亚等地区的石油公司得到了广泛的运用。但是，该技术存在对设备的要求较高，能耗大，操作不安全这些问题。
3油基钻井液技术进展
3.1INTOLTM100%全油基钻井液
以低毒矿物油或柴油为基础油，以有机土、乳化剂、抗高温降滤失剂、润湿剂和加重剂为主要处理剂，研制了一种INTOLTM100%全油基钻井液。该全油基钻井液抗温204℃，具有良好的剪切稀释性和流变性，可显著提高机械钻速，在Coporo12井的现场试验过程中，平均机械钻速达到50m/h，最高机械钻速达到85m/h。
3.2植物油钻井液
以棕榈油为基础油研发了一种植物油钻井液，该钻井液不含芳烃等有毒成分，在自然条件下可降解，可直接排放，对环境影响小于合成基钻井液，是一种完全环保的油基钻井液。
3.3零滤失油基钻井液
以柴油作为基础油，以有机土、乳化剂、沥青、降滤失剂等为主处理剂，研制了一种滤失量接近零的油基钻井液。该体系使用了纳米级的树脂和沥青，在120℃下的HTHP滤失量为0.1mL，可进一步降低储层损害。
3.4气制油钻井液
气制油不含芳香烃，具有良好的生物降解能力，无毒环保可直接排放，与常规油基钻井液相比，气制油钻井液表观粘度低，流变性好，有利于减少因当量循环密度高引起的井漏、井塌等井下复杂问题。国外于1995年开始进行推广应用，已取得了良好的现场应用效果。
3.5抗高温油基钻井液
随着深井超深井的逐年增多，对钻井液的抗温性提出了更高的要求。美国的VanSlyke发明了一种以特殊聚合物和有机膨润土为主剂的抗高温油基钻井液，该体系在300℃下仍有较好的流变性。研发了一种以白油为基础油，以微细重晶石为加重材料的抗高温油基钻井液，该体系抗温达200℃，具有粘度低、悬浮性好的特点，能满足高温深井对钻井液沉降稳定性的要求。
3.6可逆转乳化钻井液
油基钻井液的泥饼附着力强，在完井过程中不易被冲洗剥离，导致固井胶结强度低，影响固井质量。因此，国外于20世纪90年代研发了一种可逆乳化油包水钻井液。该钻井液的性能与常规油基钻井液相同，但使用了特殊的表面活性剂作为乳化剂，该乳化剂在碱性条件下是油包水乳化剂，在酸性条件下会发生逆转，使油包水钻井液变成水包油钻井液，从而有利于泥饼清除，现场使用时可通过调整钻井液的pH值来改变乳液类型。该钻井液不但可以有效改善固井质量，还能减少海上平台钻井过程中油基岩屑的处理难度，有利于环境保护。目前已经在墨西哥湾得到推广应用。
结语
与欧美等发达国家相比，我国在油基钻井液处理剂研发和体系研制方面均较为落后。而近年来复杂油气井数量逐年增多，尤其是页岩气的大规模开采，油基钻井液的市场份额将大幅度增加。因此，有必要加强科研攻关，研制可生物降解的钻井液处理剂，配套无毒或低毒基础油，形成完全环保的油基钻井液体系；加强乳化机理、封堵机理、沉降稳定机理等基础理论研究，从而为油基钻井液的长远发展打好基础。
参考文献
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论文作者:张旭广
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/12/9
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