鉆井液俗稱泥漿,是鉆井時使用的循環(huán)沖洗介質(zhì),鉆井液的性能優(yōu)劣主要依賴于各種高性能的功能添加劑,國內(nèi)此類添加劑主要依靠進(jìn)口,限制我國開展海洋深水探井工作開展。為響應(yīng)國家海洋戰(zhàn)略,加快南海深水油氣勘探開發(fā),突破深水鉆井液技術(shù)瓶頸,從2010年起,中科院青島能源所能源應(yīng)用技術(shù)分所劉志宏研究員與中海油服油田化學(xué)研究院研發(fā)人員合作開展新型深水鉆井液添加劑研究,目前成功開發(fā)了頁巖抑制劑,低分子量鉆屑包被劑和高效防泥包潤滑劑三種添加劑。
三種高性能的添加劑有效的解決了深水井鉆進(jìn)面臨的作業(yè)溫度低、泥頁巖水化分散、安全密度窗口窄、氣體水合物嚴(yán)重等技術(shù)難點。其中頁巖抑制劑的作用是牢固地吸附在頁巖晶體片層之間,從而抑制泥頁巖的水化分散,使得泥漿保持良好的流變性能;鉆屑包被劑的功能是吸附在鉆屑的表面并抑制鉆屑的水化分散,使得鉆屑能保持良好的初始形態(tài)并被攜帶到地面;防泥包潤滑劑的作用是在鉆頭和鉆具等表面形成穩(wěn)定的保護(hù)膜,防止鉆頭、鉆具泥包,有效降低摩阻和扭矩,提高鉆井時效。
以這三種處理劑為主劑,配合其它功能材料配制的鉆井液,具有低溫流變性能穩(wěn)定,抑制性強,潤滑性好等特點,其性能分別達(dá)到防膨率≥90%,泥頁巖滾動回收率≥90%,鉆井液潤滑性≥80%,性能達(dá)到國外同類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),且具有極大的成本優(yōu)勢,已經(jīng)成功在南海流花油田等成功應(yīng)用20余口井,無任何因鉆井液引起的事故發(fā)生。該項技術(shù)打破了國外同類產(chǎn)品的壟斷地位,為加快我國南海的資源勘探開發(fā)貢獻(xiàn)了一份力量。
頁巖抑制劑產(chǎn)品照片 鉆屑包被劑產(chǎn)品照片
深水鉆井現(xiàn)場及應(yīng)用效果照片