簡析鉆井液技術(shù)的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)、需求與發(fā)展趨勢

孫鑫地 盛楊

摘要：近幾年，我國鉆井液技術(shù)在技術(shù)研發(fā)和實際應(yīng)用兩個方面，與國外先進技術(shù)相比都有了長足的進步。但是隨著我國“十二五”期間對西部地區(qū)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下深井、超深井勘探需求的持續(xù)增加，現(xiàn)有的鉆井液技術(shù)水平已經(jīng)不能夠滿足實際生產(chǎn)的需求。因此，有必要從全局角度出發(fā)，對我國鉆井液技術(shù)現(xiàn)狀以及應(yīng)用難度進行歸納，更加慎重的規(guī)劃鉆井液技術(shù)的下一步發(fā)展方向。而本文針對這一情況，主要介紹了國內(nèi)鉆井液技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，以及在實際應(yīng)用過程中存在的突出問題。并結(jié)合我國目前西部地下資源開發(fā)規(guī)劃的實際需求，針對我國鉆井液技術(shù)應(yīng)用難度，分析了未來我國鉆井液技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：鉆井液技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

一、國內(nèi)鉆井液技術(shù)現(xiàn)狀分析

（一）水基鉆井液成膜技術(shù)

針對我國泥頁巖地質(zhì)環(huán)境較多客觀現(xiàn)狀，近幾年我國在水基鉆井液成膜技術(shù)的應(yīng)用過程中，在水基成膜技術(shù)方面有了長足發(fā)展。為了優(yōu)化泥頁巖地質(zhì)不太理想的水基鉆井液成膜現(xiàn)狀，需要控制孔隙尺寸。目前國內(nèi)主要通過在泥頁巖薄層添加適當(dāng)比例的化學(xué)材料來加大其電荷密度，從而達到介紹水壓力，適當(dāng)?shù)母淖兙滤苿恿Φ氖芰Ψ较?，使得井壁更加穩(wěn)定，從而實現(xiàn)接近理想的水基鉆井液半透膜。

（二）超高溫水基鉆井液技術(shù)

考慮超深井采用水基鉆井液技術(shù)時較易出現(xiàn)的超高溫工作環(huán)境，國內(nèi)鉆井液技術(shù)學(xué)術(shù)研發(fā)界充分考慮超高溫對鉆井液黏土粒子效用的影響，針對性的增強鉆井液處理劑對黏土粒子抗熱氧降解以及去水化方面的強度。國內(nèi)目前一般采用GBH組昂今夜抗高溫處理劑，且該處理劑總還進行了更加細致的針對高溫帶來的各類隱患的防治配方，能夠根據(jù)具體地質(zhì)環(huán)境及實際應(yīng)用條件更加具體的解決高溫黏土凝結(jié)、塌封等問題。

（三）快速鉆井液技術(shù)

我國石油集團針對西部新疆、青海等地區(qū)的特殊地質(zhì)，研制出了一種能夠有效減少鉆井液環(huán)控摩擦力，提高超深井鉆井機械轉(zhuǎn)速的快速鉆井液技術(shù)。這一項技術(shù)不僅能夠提高深井、超深井鉆探工程效率，同時還能解決上層黏土吸附鉆頭，造成下鉆阻力加大的問題。同時由于該技術(shù)能夠有效的減少鉆井液環(huán)空磨阻，也能夠適當(dāng)?shù)脑黾酉虏烤诘姆€(wěn)定性。

二、目前鉆井液技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)

（一）鉆井液處理劑

鉆井液處理劑是針對特殊作業(yè)環(huán)境的主要調(diào)節(jié)手段，其對保證施工質(zhì)量、進度以及施工安全等方面都有舉足輕重的作用。近幾年，我國鉆井液技術(shù)研發(fā)部門及企業(yè)越加關(guān)注鉆井液處理劑的開發(fā)及應(yīng)用研究。使得針對我國地質(zhì)環(huán)境的新型處理劑不斷增加，對各類復(fù)雜地層的特種處理劑愈加多樣化。但是，總體來說，目前國內(nèi)各種類型的鉆井液處理劑仍不能完全解決我國復(fù)雜地層的超深井作業(yè)環(huán)境帶來的各類問題。同時，總體來說國內(nèi)針對鉆井液處理劑的研發(fā)工作缺乏的整體計劃性，存在重復(fù)性研究的情況，嚴(yán)重浪費了研發(fā)力量。并且國內(nèi)一些特種處理劑的生產(chǎn)規(guī)模較小，產(chǎn)品質(zhì)量問題層出不窮，且油田、煤氣企業(yè)在應(yīng)用這些新型鉆井液處理劑時，缺乏必要的善后手段，可能會由于新型處理劑的不成熟應(yīng)用方法造成更嚴(yán)重的技術(shù)失誤。

（二）井下安全保障

目前根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國鉆井技術(shù)仍然落后于美國等發(fā)達國家。究其原因正是由于我國廣泛應(yīng)用的機械設(shè)備鉆速低于世界最高水平。受鉆速影響，帶來了一系列生產(chǎn)效率，生產(chǎn)安全及質(zhì)量等問題。我國近幾年急于提高超深井、復(fù)雜深井的機械鉆速，導(dǎo)致快速鉆井液技術(shù)應(yīng)用在缺乏必要實驗調(diào)試階段的情況下就開始了推廣應(yīng)用。而這也造成了新的井樓、卡鉆、井涌等井下安全隱患。

（三）復(fù)雜地層的井壁穩(wěn)定

針對我國新疆地區(qū)復(fù)雜地層環(huán)境，應(yīng)該充分考慮巖石力學(xué)、化學(xué)耦合等現(xiàn)實問題帶來的鉆井液密度處理劑以及超深井下部封堵技術(shù)的具體影響。而要考慮這些復(fù)雜地層帶來的具體影響，需要大量的數(shù)據(jù)測算和模擬實驗以及更加豐富的作業(yè)經(jīng)驗。因此，目前針對新疆、青海地區(qū)的復(fù)雜地層，還需要投入更多的現(xiàn)場施工技術(shù)人員來積累更加豐富的基層施工應(yīng)用經(jīng)驗，形成更加符合應(yīng)用需求的研發(fā)人才儲備。

三、當(dāng)代鉆井液技術(shù)發(fā)展需求——以新疆地區(qū)為例

我國“十二五”期間對鉆井液技術(shù)的發(fā)展需求主要有以下幾個方面：第一，針對新疆地區(qū)超深井較多的情況，應(yīng)該大力發(fā)展有利于提升機械鉆速的鉆井液技術(shù)。第二，通過提高我國基層鉆井液技術(shù)應(yīng)用技術(shù)型及操作型人才水平，來適當(dāng)?shù)沫h(huán)節(jié)復(fù)雜地層帶了的井壁穩(wěn)定問題。第三，進一步加強針對嚴(yán)重井下泄露事故的應(yīng)急處理技術(shù)。第四，繼續(xù)加大抗高溫以及抗高鹽施工環(huán)境的特種長進也處理劑的研發(fā)投入。第五，重視失效鉆井液環(huán)保處理技術(shù)的發(fā)展。

四、鉆井液技術(shù)發(fā)展趨勢

（一）鉆井液處理劑發(fā)展趨勢

目前，針對國內(nèi)相對無序的鉆井液處理劑研發(fā)及應(yīng)用現(xiàn)狀。應(yīng)該從四個方面加強鉆井液處理劑的研發(fā)工作。第一，有計劃、成規(guī)模的整合國內(nèi)重要的鉆井液處理劑研發(fā)人才，減少國內(nèi)同行業(yè)商業(yè)競爭帶來的重復(fù)性研究的研發(fā)力量的浪費。第二，通過提升特種新型處理劑的生產(chǎn)技術(shù)，來逐漸實現(xiàn)特種處理劑的大規(guī)模生產(chǎn)，以降低處理劑的生產(chǎn)及應(yīng)用成本。第三，更加針對性的根據(jù)市場具體需求，規(guī)劃各類型處理劑的研發(fā)及生產(chǎn)資源投入。第四，重視處理劑的可降解、無污染等環(huán)保屬性的研發(fā)投入。

（二）鉆井液技術(shù)發(fā)展趨勢

目前國內(nèi)鉆井液技術(shù)發(fā)展主要有以下五大發(fā)展趨勢：第一，大力發(fā)展有利于提高鉆速的水基鉆井液成膜技術(shù)。第二，重視解決快速鉆井液技術(shù)中井壁穩(wěn)定性問題。第三，在技術(shù)應(yīng)用層面針對新疆、青海西部地區(qū)的高溫高鹽鉆井環(huán)境，加強鉆井液適應(yīng)特殊地層環(huán)境的能力。第四，重視環(huán)保型鉆井液技術(shù)的研發(fā)工作。第五，依托計算機信息技術(shù)優(yōu)勢，研發(fā)出更加高效的鉆井液技術(shù)動態(tài)模擬技術(shù)，以降低鉆井液技術(shù)研發(fā)試驗階段的資源投入。

結(jié)論

總的來說，我國鉆井液技術(shù)在研發(fā)及應(yīng)用方面仍然有較大的進步空間。因此，國內(nèi)應(yīng)該整合研發(fā)力量，加大研發(fā)投入。同時，實事求是的針對新疆、青海等西部地區(qū)復(fù)雜地層環(huán)境，投入更多的鉆井液技術(shù)基層應(yīng)用技術(shù)人才深入基層工作崗位，積累豐富的應(yīng)用經(jīng)驗，為我國鉆井液技術(shù)研發(fā)團隊注入更切實際、更有價值的研發(fā)數(shù)據(jù)支持和人才支持。

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