十年磨砺为钻井“活血化瘀”——胜利石油工程公司合成基钻井液技术研发纪实

　　“该井一趟钻完钻，进尺2546米，机械钻速16.61米/小时，钻井周期缩短46%。合成基钻井液再次交出了完美答卷。”近日，在胜利济阳国家级页岩油示范区重点井施工现场，中石化胜利石油工程公司钻井液技术服务中心胜利项目管理部负责人和钻井方负责人击掌相庆。

　　钻井液被称为“钻井的血液”，对钻井质量好坏起着关键作用。钻井液技术服务中心项目团队“十年磨一剑”，研究出全新的合成基钻井液技术，有力支撑了胜利页岩油的勘探开发和准噶尔盆地深层的油气发现。近日，合成基钻井液技术研究及产业化应用获2024年度中石化科技进步二等奖。

　　把实验室搬到钻井现场

　　近年来，随着非常规页岩油气勘探开发成为热点，问题与困难也接踵而至。

　　“与国内外页岩油相比，胜利页岩油埋藏深、压力高、温度高、断层多，开采属于世界级难题。页岩地层井壁失稳、涌漏同存、地层流体污染频发，常规钻井液难以适应。钻井液高温失效、裂缝性漏失以及原油污染增稠等技术难题亟待解决。”钻井液技术服务中心经理李科深有体会。

　　无独有偶，在新疆准噶尔盆地，随着勘探开发面向“深层、超深层”，井深近9000米，地层温度达210℃，井壁坍塌、掉块严重，研发新型钻井液迫在眉睫。

　　开发急需就是攻关方向。在胜利石油工程公司全力支持下，李海斌、陈二丁等专家团队持续开展专题攻关。经过数百次试错调整，具有自主知识产权的合成基钻井液体系逐渐开始成形。

　　2017年，在郑41-平2井，技术团队在国内陆上首次使用合成基钻井液体系，最高日产油量达到29吨，展现了该体系优良的储层保护效果。

　　打造“健康”的钻井血液

　　自主研发合成基钻井液体系需要聚焦目标循序渐进。从2022年开始，针对非常规页岩油和深井超深井高温高压难题，团队创新研发了双子复合乳化剂、多吸附位点润湿剂，形成了双子笼簇型合成基乳液，建立了温压耦合性能评价方法，构建了抗超高温合成基钻井液体系，有效提高了合成基乳液的高温稳定性，耐温达到230℃。

　　最难得的是，团队研发了一套高温沉降稳定性测试仪、一套高温高压电稳定仪，达到耐压15兆帕、耐温240℃测试条件，填补了国内合成基钻井液高温沉降稳定性和乳化稳定性评价方法的空白。

　　针对钻井液应用区块井壁失稳和漏失难题，项目团队研制出亲油树脂嵌合刚性粒子封堵剂，不仅建立了孔网骨架嵌合多维组分堵漏配方，还研发了刚柔点嵌合微纳米封堵剂，提升了树脂韧性与强度，封堵率达到90%以上。

　　针对以往钻井液流变性能调整难的难题，项目团队制备了合成基钻井液阴非离子共聚物降黏剂，改善了合成基钻井液的流变性能;形成了原油侵合成基钻井液性能调控工艺，提升了钻井液抗原油污染能力，黏度降低30%，较好解决了胜利页岩油牛页1区原油侵污染问题。

　　据统计，项目团队通过研究攻关，获得8项发明专利，核心期刊发表论文7篇。

　　保障上游高效勘探开发

　　随着合成基钻井液日趋成熟，在胜利页岩油、胜利西部准噶尔盆地以及南疆顺北油气田等工区大显身手，为上游高效勘探开发提供了有力保障。

　　目前，合成基钻井液在胜利页岩油井施工，复杂时效降低52.86%，钻井周期明显缩短。其中，丰页FY1-6HF井完钻井深7025米，水平段3055米，平均井眼扩大率1%，刷新了胜利油田最深水平井、最深页岩油水平井纪录，创页岩油水平段最长纪录指标。丰页1-1HF井峰值日产油262.8吨，刷新了国内页岩油单井日产最高纪录。

　　截至目前，胜利合成基钻井液技术在胜利济阳国家页岩油示范区、胜利浅海、准噶尔盆地、南疆顺北等推广应用152口井，应用效果得到高度认可。