国内油基钻井液研发现状分析与趋势

国内油基钻井液研发现状分析与趋势

石虎

中原石油工程钻井二公司，河南 濮阳 457001

摘要：贝岩气井是现阶段油田重要的补充开采资源，对贝岩气井的钻井施工已经形成了一套成熟的开采工艺，但在油基钻井液的施工中，逐渐出现了一些新的问题，这对仪器本身的操作以及维护保养工作提出了新的要求。目前现有的环保钻井液尚无法满足复杂地层及超深井施工要求，因此需开展新型环保钻井液技术研究，完善钻井液技术序列。鉴于此，文章针对油基钻井液的研究进展及未来的发展方向进行了研究，以供参考。

关键词：油基钻井液；研究进展；发展方向

1油基钻井液的优点分析

油基钻井液的外相是油，因此具有良好的润滑性和抑制性，钻进过程中滤液也为油相，避免了地层粘土矿物接触滤液后发生的水化膨胀问题，从而有利于井壁稳定。油基钻井液优良的抗温性和抗污染能力使其成为钻探高温深井的首选。此外，油基钻井液可以有效地保护水敏性地层，有利于储层保护从而提高单井产量。

2油基钻井研究进展

2.1零滤失油基钻井液技术研究进展

此类技术主要是在油基钻井液中加入纳米级树脂材料与沥青材料，可有效降低滤失量，在120℃的环境之下，高温高压滤失量仅为0.1mL，可有效减少对存储层面所产生的损害，提升钻井工作效果，改善目前的工作现状。因此，在钻井的过程中应该积极采用零滤失油基钻井液技术，制定完善的工作方案，打破传统工作的局限性，遵循科学化的技术原则，全面提升各方面的技术应用效果，达到预期的工作目标。

2.2气制油基钻井液技术研究进展

气制油中不含有芳香烃成分，有着一定的生物降解性能，环保性能较好，可以直接进行排放。和传统的油基钻井液相比，气制油钻井液在应用期间，黏度相对较低，流变性较为良好，有助于预防因为循环密度较高诱发井漏问题与井塌问题，提升各方面的工作效果。上个世纪末期国外就已经开始应用气制油基钻井液，目前我国已经将气制油基钻井液应用在现场中，密度低、流变性好，可有效降低井漏与井塌风险，有效提升钻井速度。但是，技术在应用的过程中还存在局限，主要就是成本较高，技术的应用尚未成熟。因此，在未来发展的过程中，建议积极借鉴国外的先进经验，改善技术的应用现状与水平。

2.3可逆转乳化钻井液的技术研究进展

油基钻井液具有泥饼附着力高的特点，在钻井期间不容易被冲洗剥离，很容易导致固井胶结强度降低，对固井环节的工作质量产生不利影响。所以，在上个世纪末期就研发出可逆乳化油包水钻井液，此类钻井液在应用期间，性能与常规类型的油基钻井液相同，但是，却采用了特殊类型的表面活性剂当做是乳化剂，其在碱性环境中属于油包水的乳化剂，酸性的环境中就会出现逆转现象，使得油包水的钻井液材料转变成为水包油的钻井液，有助于清除其中的泥饼。现场应用期间可以对钻井液pH值进行调整，改善乳液的应用形态。采用可逆转乳化钻井液材料，不仅能够提升固井工作质量，还可以降低海上平台钻井期间的油基岩屑的处理难度，有效的保护环境。目前此类技术在国外已经开始广泛应用，可提升钻井工作效果。我国在研究中，主要将其应用在复杂油气井、页岩气开采中，可有效减少岩屑处理的工作难度，并改善目前的技术现状，提升钻井工作效果，通过技术的应用，还能增强钻井的工作水平。

2.4抗高温油基钻井液的技术研究进展

近年来在随着超深井数量逐渐增加，对钻井液的抗温性能提出更高的要求。目前国外已经开发出利用特殊的聚合物材料、有机膨润土材料为主的抗高温类型油基钻井液，其在300℃环境下，依然可以保持良好流变性。在国内的研究中，主要是将白油作为基础油，辅以抗高温乳化剂，利用微细重晶石进行加重，形成的抗高温油基钻井液，可在200℃下，具有良好的应用性能，黏度较低，悬浮性能良好，可以满足当前的抗高温要求。因此，在钻井环境温度较高的超深井中，建议采用抗高温类型的油基钻井液材料。

2.5植物油钻井液的技术研究进展

专家在研究中发现，植物油钻井液，主要是将棕桐油作为基础油，研究开发出植物油基钻井液。此类钻井液在应用的过程中，不会带有芳烃等有毒成分，在自然的环境中就可以降解与排放，对环境所产生的影响很小，甚至比合成基钻井有的影响度小，属于完全性环保的油基钻井液，不仅能够保护环境，还可以他提升钻井工作效果，满足当前的钻井液应用要求。

3油基钻井液的无害化处理

3.1回注法

一般来说，废气的钻井溶液剧毒并且很难进行处理，有一种方法是通过重新注入来处理。即“回注法”，就是重新注入的方法主要是在井中注入无法穿透的层、压力层或环形空间。压力下的水力压裂液达到下层水力压裂的临界值，需要加工的钻探溶液被注入下层裂缝中。压力解除后，由于底部裂缝闭合，钻探后的泥浆无法移动，并开始泵入。当需要钻孔孔内的环形空间时，必须有严格的规定，泵入深度必须超过60m。

3.2油基钻井液的回收

首先，可以选用合适地点建立一个废气油基钻井液储备站，并设置储备罐、离心机以及搅拌器、振动筛和除砂器等装置。其次，在完井之后，将回收的现场钻井液运送至储备站中，并对其进行相应的预处理，把废气液体中的钻屑等无用物质清除。再次，将收集到的废弃物转送至处理中心集中处理。而预处理过后的液体则可以通过油水比、主次乳化剂以及有机土等物质的添加调整形成可以再次利用的钻井液。最后，对调制好的油基钻井液进行性能测试，若是恢复到标准的使用基准，则可以送至油气开发现场进行使用。这种回收形式，有效的节约了油气钻井液的生产使用成本，从而提升其大面积使用推广的可能。

4我国油基钻井液处理技术的展望

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，有必要从以下几个方面加强科研攻关：（1）对重晶石进行微纳米化处理并开发新的加重材料，并研制具有良好增粘提切效果的表面活性剂，进一步提高油基钻井液的沉降稳定性；（2）在钻井过程中加强新型合成基钻井液和低毒性油基钻井液的应用，将会影响环保性能的提升。所以未来应在环保钻井液上加大研究力度，尤其是应注重天然高分子材料的改性，对环保处理剂的性能进行优化和完善，在开发环保处理剂时，必须切实注重天然农副产品与加工副产品开发利用上加大开发力度。（3）未来将注重生物降解性能较强的油膜形成剂，才能促进环保钻井液自身抗温抑制性能的提升。尤其是应注重纳米技术的应用，从而更好地对天然高分子材料予以改性。此外，还需要注重硅盐酸钻井液体系的完善，切实注重对其的开发，将其开发为无机环保钻井液材料之后，就能有效的促进其润滑性能和抑制性能以及配伍性能等进行提升，最终有效的促进环保钻井液技术水平的不断提升。

结语

通过对油基钻井液进行详细的分析发现，相较于传统的水基钻井液来讲，在应用过程中油基钻井液更加具备稳定性能强、污染小等优势，并能明显的提升油气开发量，是值得被广泛推广与使用的。我国科研人员应不断强化对油基钻井液的研究，特别是对其无害化处理和环保化发展方面，从而进一步促进我国石油钻井向绿色节能环保方向发展。

参考文献

[1]王学川，胡艳鑫，郑书杰，强涛涛.国内外废弃钻井液处理技术研究现状[J].陕西科技大学学报(自然科学版)，2010，06:169-174.

[2]李世刚.废弃油基钻井液处理技术研究进展[J].化学工业与工程技术，2012，33(5):33-37.

[3]李红梅,景丰,赵毅,等.延长油田油基钻井液废弃物回收处理技术[J].石油与天然气化工,2017,46(01):106-110.

[4]张文勇,姜婷婷,马媛,等.废弃油基钻井液处理技术研究现状与发展前景[J].化工设计通讯,2017,43(01):51.