钻井液技术的现状及其发展

周野（大庆油田钻探工程公司钻井三公司技术服务分公司，黑龙江　大庆　163000）

钻井液技术的现状及其发展

周野
（大庆油田钻探工程公司钻井三公司技术服务分公司，黑龙江大庆163000）

钻井液技术是油气钻井工程中非常重要的一个施工环节，能够在一定程度上确保钻井工程安全、快速、高质地进行。根据多年的研究，对钻井液技术目前在钻井工程中的功能现状进行分析，并简要介绍钻井液技术的发展趋势。

钻井液技术；功能现状；发展趋势

1　钻井液技术的功能现状

1.1携带和悬浮岩屑

在钻井过程中，钻井液最基础的功能是利用自身的循环把井底内被钻头打碎的岩屑携带到地面上，从而达到保持井眼部分干净清洁的目的，使起下钻能够畅通无阻，同时保证钻头在井底工作时始终接触和破碎新地层，避免重复切割，从而使钻井的速度得到大幅度提升。

1.2稳定井壁和平衡底层压力

保证钻井工作安全顺利进行的一个基本条件是井眼规则、井壁稳定。钻井液可以依靠液相的滤失作用，在井壁上形成一层纤薄且坚韧的泥饼，起到稳固地层的作用，同时还可以阻止液相侵入地层，降低泥页岩水化膨胀和分散的程度。除此之外，在钻井工程中，不断对钻井液的密度进行调节，通过液柱的压力平衡地层压力，还可以避免井塌和井喷等事故的发生［1］。

1.3冷却和润滑钻头、钻具

钻头在工作时，要始终在高温下旋转已破碎岩层，这会产生大量的热量，与此同时，钻具也会一直和井壁摩擦而产生很多热量。如果不能够及时吸收和释放这些热量，就可能给钻头和钻具带来巨大的损害，减少它们的使用期限。钻井液技术的应用则为这个问题的解决提供了途径，钻井液的存在一方面使钻头和钻具在液体中工作，减小了相互之间的摩擦，有润滑的作用；另一方面钻井液的循环作用能够及时吸收钻头钻具工作时产生的热量，将它们带往地面并释放到大气中。

2　钻井液技术的发展趋势

目前钻井液技术的应用和发展已经取得一定成果，但是钻井实践证明，一种优质的钻井液，在具备上述的几点功能之外，还应该尽可能地起到更多的作用。首先，为了尽量降低和避免对油气层的损害，要求钻井液要匹配钻井遇到的油气层，起到保护油气层的作用；其次，钻井液还被要求不能影响底层测试的结果，要有利于人们对底层的正确评价；再者，随着人们对工作环境和生命安全的关注日益增加，要求钻井液符合环保标准，不能对钻井人员和环境产生损害和污染，同时也要尽可能减小对地面设备和井下工具的腐蚀损害。简而言之，钻井液技术的发展还存在非常广阔的空间，目前主要的发展趋势可以总结为以下几个方面。

2.1复杂特殊井钻井液体系

1）深井钻井液体系：深井钻井液体系的发展重点是AMPS系列耐温抗盐聚合物的应用和抗温污染交联聚合物类钻井液处理剂的研究，处理剂要考虑到长期稳定性和配伍性要求。

2）分支井钻井液体系：分支井钻井液体系的关键发展方向是如何解决分叉部位的井壁稳定问题以及钻井液的携岩性能、润滑性能、油气层保护性能、防卡性能等问题。

3）水平井和大斜度大位移井钻井液体系：水平井和大斜度大位移井钻井液体系的发展方向是增强钻井液的携岩能力、加重材料的沉淀，并增强润滑、防塌、防漏等性能。

2.2钻井液固控技术

钻井液固控技术在钻井工作中十分重要，它和预防井下复杂情况、提高钻井速度、减轻固相油层损害以及流变性控制和滤失造壁性等都有很大的联系。在钻井液中添加化学清洁剂能够对微米和亚微米粒子的含量进行控制，进而提高钻井工作中固控设备的分离效率，加快钻井速度。

2.3欠平衡钻井技术

实施欠平衡钻井的关键技术之一就是欠平衡钻井液技术。欠平衡钻井液体系类型较为繁多，涵盖了液体、空气、稳定泡沫钻井液体系、充气钻井液体系等，该技术的核心是保证井底处于欠平衡状态［2］。

2.4井壁稳定和防塌钻井液技术

井壁稳定性问题是钻井工作中最为关注的问题之一，影响井壁稳定性的因素主要是泥页岩，目前，根据实践分析，泥页岩大致分为三种，即硬脆性泥岩、软泥岩和易分散泥岩。对于软泥岩和易分散泥岩的问题，通常利用氯化钾抑制剂和大分子包被剂，适当的密度防止塑性流动，减少冲刷控制分散。而解决硬脆性泥岩的问题相对较为困难，目前仅仅提出了孔隙压力传递理论作为理论基础，并没有实践依据。

2.5环保钻井液技术

目前，环境污染成为人们重点关注的民生热点之一，我国许多地方的自然环境都正在遭受着前所未有的危机，因此，人们的环保意识在逐渐增强，我国的环保法规也愈加严格。与此同时，钻井液环保技术也随之受到广泛的关注，钻井液环保技术的相关研究也逐渐被重视起来，目前，环保钻井液技术包括两个方面，即环保钻井液和钻井液的无害化处理技术［3］。

2.6钻井液性能计算机辅助设计

钻井液性能计算机辅助设计即利用计算机辅助设计对钻井液的配方设计、复杂情况预测和性能优化设计等加以控制，以达到下面两点目的。首先，现场钻井液采用“封闭循环自控钻井液系统”，实现钻井液配置、性能监控及调整、维护的全自动化；其次，室内研究程序化，运用计算机辅助设计来进行钻井液体系配方的优选和新处理剂的开发。

3　结语

随着科学技术的飞速发展和人们要求的日益提高，钻井液技术目前的发展程度已经不能满足需求，携带和悬浮岩屑、稳定井壁和平衡底层压力、冷却和润滑钻头钻具、传递水动力等已经逐渐成为钻井液技术最基础的功能，为了进一步满足人们需求，钻井液技术需要获得更大的发展。根据当前的钻井实践分析，钻井液技术的发展方向趋于多元化，各有针对性，对此，我们应该投入更多的精力进行研究，推动钻井液技术发展的同时，促进钻进事业的进步。

［1］邱正松，徐加放，赵欣，等.深水钻井液关键技术研究［J］.石油钻探技术，2011，39（2）:27-34.

［2］盛立成.欠平衡钻井技术应用及其发展［J］.中国科技纵横，2011 （13）:283.

［3］卜文海，赵誉杰，杨勇，等.环保型钻井液的研究应用现状及发展趋势［J］.油气田环境保护，2010，20（3）:52-57.

（编辑：王红霖）

The Present Situation and Development of Drilling Fluid Technology

Zhou Ye
（Drilling Engineering Company of Daqing Oil Field Drilling Company Three Technical Service Branch，Daqing Heilongjiang 163000）

Drilling fluid technology is very important in oil and gas drilling engineering a construction link，which ensures the safety of drilling engineering，a fast and high quality.Based on the author's research，this paper analyzes the current status of drilling fluid technology in drilling engineering，and briefly introduces the development trend of drilling fluid technology.

drilling fluid technology；functional status；development trend

TE245

A

2095-0748（2016）11-0067-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.11.28

2016-04-27

周野（1984—），男，黑龙江大庆人，现就职于大庆油田钻探工程公司钻井三公司，从事钻井液现场管理方面的工作。