简析钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势

孙鑫地 盛杨

摘要：近几年，我国钻井液技术在技术研发和实际应用两个方面，与国外先进技术相比都有了长足的进步。但是随着我国“十二五”期间对西部地区复杂地质环境下深井、超深井勘探需求的持续增加，现有的钻井液技术水平已经不能够满足实际生产的需求。因此，有必要从全局角度出发，对我国钻井液技术现状以及应用难度进行归纳，更加慎重的规划钻井液技术的下一步发展方向。而本文针对这一情况，主要介绍了国内钻井液技术的应用现状，以及在实际应用过程中存在的突出问题。并结合我国目前西部地下资源开发规划的实际需求，针对我国钻井液技术应用难度，分析了未来我国钻井液技术的发展趋势。

关键词：钻井液技术;现状;发展趋势

一、国内钻井液技术现状分析

（一）水基钻井液成膜技术

针对我国泥页岩地质环境较多客观现状，近几年我国在水基钻井液成膜技术的应用过程中，在水基成膜技术方面有了长足发展。为了优化泥页岩地质不太理想的水基钻井液成膜现状，需要控制孔隙尺寸。目前国内主要通过在泥页岩薄层添加适当比例的化学材料来加大其电荷密度，从而达到介绍水压力，适当的改变井下水推动力的受力方向，使得井壁更加稳定，从而实现接近理想的水基钻井液半透膜。

（二）超高温水基钻井液技术

考虑超深井采用水基钻井液技术时较易出现的超高温工作环境，国内钻井液技术学术研发界充分考虑超高温对钻井液黏土粒子效用的影响，针对性的增强钻井液处理剂对黏土粒子抗热氧降解以及去水化方面的强度。国内目前一般采用GBH组昂今夜抗高温处理剂，且该处理剂总还进行了更加细致的针对高温带来的各类隐患的防治配方，能够根据具体地质环境及实际应用条件更加具体的解决高温黏土凝结、塌封等问题。

（三）快速钻井液技术

我国石油集团针对西部新疆、青海等地区的特殊地质，研制出了一种能够有效减少钻井液环控摩擦力，提高超深井钻井机械转速的快速钻井液技术。这一项技术不仅能够提高深井、超深井钻探工程效率，同时还能解决上层黏土吸附钻头，造成下钻阻力加大的问题。同时由于该技术能够有效的减少钻井液环空磨阻，也能够适当的增加下部井壁的稳定性。

二、目前钻井液技术面临的主要挑战

（一）钻井液处理剂

钻井液处理剂是针对特殊作业环境的主要调节手段，其对保证施工质量、进度以及施工安全等方面都有举足轻重的作用。近几年，我国钻井液技术研发部门及企业越加关注钻井液处理剂的开发及应用研究。使得针对我国地质环境的新型处理剂不断增加，对各类复杂地层的特种处理剂愈加多样化。但是，总体来说，目前国内各种类型的钻井液处理剂仍不能完全解决我国复杂地层的超深井作业环境带来的各类问题。同时，总体来说国内针对钻井液处理剂的研发工作缺乏的整体计划性，存在重复性研究的情况，严重浪费了研发力量。并且国内一些特种处理剂的生产规模较小，产品质量问题层出不穷，且油田、煤氣企业在应用这些新型钻井液处理剂时，缺乏必要的善后手段，可能会由于新型处理剂的不成熟应用方法造成更严重的技术失误。

（二）井下安全保障

目前根据数据统计，我国钻井技术仍然落后于美国等发达国家。究其原因正是由于我国广泛应用的机械设备钻速低于世界最高水平。受钻速影响，带来了一系列生产效率，生产安全及质量等问题。我国近几年急于提高超深井、复杂深井的机械钻速，导致快速钻井液技术应用在缺乏必要实验调试阶段的情况下就开始了推广应用。而这也造成了新的井楼、卡钻、井涌等井下安全隐患。

（三）复杂地层的井壁稳定

针对我国新疆地区复杂地层环境，应该充分考虑岩石力学、化学耦合等现实问题带来的钻井液密度处理剂以及超深井下部封堵技术的具体影响。而要考虑这些复杂地层带来的具体影响，需要大量的数据测算和模拟实验以及更加丰富的作业经验。因此，目前针对新疆、青海地区的复杂地层，还需要投入更多的现场施工技术人员来积累更加丰富的基层施工应用经验，形成更加符合应用需求的研发人才储备。

三、当代钻井液技术发展需求——以新疆地区为例

我国“十二五”期间对钻井液技术的发展需求主要有以下几个方面：第一，针对新疆地区超深井较多的情况，应该大力发展有利于提升机械钻速的钻井液技术。第二，通过提高我国基层钻井液技术应用技术型及操作型人才水平，来适当的环节复杂地层带了的井壁稳定问题。第三，进一步加强针对严重井下泄露事故的应急处理技术。第四，继续加大抗高温以及抗高盐施工环境的特种长进也处理剂的研发投入。第五，重视失效钻井液环保处理技术的发展。

四、钻井液技术发展趋势

（一）钻井液处理剂发展趋势

目前，针对国内相对无序的钻井液处理剂研发及应用现状。应该从四个方面加强钻井液处理剂的研发工作。第一，有计划、成规模的整合国内重要的钻井液处理剂研发人才，减少国内同行业商业竞争带来的重复性研究的研发力量的浪费。第二，通过提升特种新型处理剂的生产技术，来逐渐实现特种处理剂的大规模生产，以降低处理剂的生产及应用成本。第三，更加针对性的根据市场具体需求，规划各类型处理剂的研发及生产资源投入。第四，重视处理剂的可降解、无污染等环保属性的研发投入。

（二）钻井液技术发展趋势

目前国内钻井液技术发展主要有以下五大发展趋势：第一，大力发展有利于提高钻速的水基钻井液成膜技术。第二，重视解决快速钻井液技术中井壁稳定性问题。第三，在技术应用层面针对新疆、青海西部地区的高温高盐钻井环境，加强钻井液适应特殊地层环境的能力。第四，重视环保型钻井液技术的研发工作。第五，依托计算机信息技术优势，研发出更加高效的钻井液技术动态模拟技术，以降低钻井液技术研发试验阶段的资源投入。

结论

总的来说，我国钻井液技术在研发及应用方面仍然有较大的进步空间。因此，国内应该整合研发力量，加大研发投入。同时，实事求是的针对新疆、青海等西部地区复杂地层环境，投入更多的钻井液技术基层应用技术人才深入基层工作岗位，积累丰富的应用经验，为我国钻井液技术研发团队注入更切实际、更有价值的研发数据支持和人才支持。

参考文献：

[1]李猛，贺会群，苏堪华，等.连续管定向工具工作原理及工具面角度调整分析[J].钻采工艺，2017，40（1）：7-10.

[2]李军龙，何昀宾，袁操，等.页岩气藏水平井组“工厂化”压裂模式实践与探讨[J].钻采工艺，2017，40（1）：47-50.

[3]韩慧芬，贺秋云，王良.长宁区块页岩气井排液技术现状及攻关方向探讨[J].钻采工艺，2017，40（4）：69-71.