新型超深井钻井液的合成综述

摘要 由于普通钻井液高温高压下会发生降解而失效，因此超深井必须使用专门的钻井液，这种钻井液必须具有：高温稳定性、良好的润滑性和剪切稀释特性，固相含量低、高压失水量低、抗各种盐类和酸性气体的污染，有利于处理、配置、维护和减轻地层污染。现已研制出各种适合于钻深井超深井的钻井液，新的钻井液也不断出现。

关键词 深井 超深井 钻井液 抗高温 高温稳定性 降滤失 无固相 环保 污染

引言

随着石油工业的发展和对石油需求的不断增加,油气勘探开发逐步向深层次挖掘,深井、超深井的钻探规模日益扩大。随着井深的增加,钻井技术难度逐渐增大,对钻井液性能的要求也更高。钻井实践表明,钻井液的性能对于确保深井和超深井的安全、快速钻进起着十分关键的作用。我国西部各油田正准备钻多口7 000 m以上超深井,预计井底温度超过200 ℃,且地层中存在异常高压。而目前国内应用于深井中的钻井液体系的抗温能力一般在180 ℃以下,不能满足高温深井钻井作业需要。为此,急需研制能抗210 ℃高温的钻井液体系,并对该体系进行性能评价。

1 国内外超深井钻井液发展历史

钻井液是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称，俗称钻井泥浆或泥浆。钻井液是由分散介质（连续相）、分散相和化学处理剂组成的分散体。比如以水为连续相的水基钻井液是由水（淡水或盐水）、膨润土、各种处理剂、加重材料以及钻屑所组成的多相分散体系。以油为连续相得油包水钻井液是由油（柴油或矿物油）、水滴（淡水或盐水）、乳化剂、润湿剂、亲油固体等处理剂所形成的乳状液分散体系。钻井液根据分散（流体）介质不同，分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体和合成基钻井液四种类型。水基钻井液是应用最广泛的钻井液，合成基钻井液是近期出现的一类新型环保钻井液。 随着世界油气资源需求的迅猛增加和钻探技术的进步，世界各国纷纷加大了对深部地层油气资源勘探开发的投入。我国待探明的油气资源主要分布在塔里木、准噶尔、柴达木、吐哈、四川等盆地，其资源量的73％埋藏在深层， 且地下条件异常复杂，因此深井和超深井油气钻探及配套的开发技术已成为制约油气资源开发的关键因素。

钻井液作为钻井工程的重要组成部分，其性能直接关系到深井、超深井的钻井质量、钻井成本和钻井周期。

20世纪60、70年代, 研制出多种抗温120～150℃的处理剂；20世纪80年代后, 研制出多种抗温200℃以上的新型处理剂, 如抗钙、抗盐、抗温260℃的解絮凝剂CPD, 抗温260℃的降滤失剂COP-1等。

超深井钻井液体系有油基、水基和气体3大类。目前国外油基钻井液体系有真油基和逆乳化两种, 其热稳定性好, 抗电解质能力强, 抗温260℃ , 但是维护费用高, 测井解释困难。水基钻井液体系具有成本低、有利于环保等优点, 但必须通过抗高温处理剂复配才能保证性能稳定。国外气体钻井的深度超过6300m，