孫巍巍(中國石油集團長城鉆探工程有限公司鉆井二公司,遼寧 盤錦 124010)
油田開采行業在最近幾年得到了飛速發展,進而使鉆井液技術得到了很大的關注與重視,形成了很多關于鉆井液技術的研究論著與文獻資料。在進行鉆井施工的過程當中,鉆井液可謂必不可少,其能夠保證鉆井施工的安全性。依靠鉆井液循環的作用,不僅能夠攜帶巖屑,平衡相應的地層壓力,而且實現了鉆頭的冷卻處理,避免出現卡鉆事故,有利于規避產生井噴、井噴失控事故,使鉆井施工的安全風險進一步下降,推動鉆井作業的效率得以有效提升。所以,加強對國內外鉆井液技術發展的研究非常重要。鑒于此,系統思考和分析國內外鉆井液技術進展及對鉆井液的有關認識顯得尤為必要,其擁有一定的研究意義與實踐價值。
對比國內,外國在鉆井液技術方面的研發時間更早,根據相關報告不難獲悉,通過對新型鉆井液技術的探究與分析,能夠實現各類地層鉆井作業處理的需要。有助于確保鉆井液的穩定性,增強其相應的防塌性能,保持較低的濾失性,減小儲層的污染危害,達到綠色鉆井施工的效果。
此種鉆井液技術在運用的過程當中,主要將人工所合成的有機化合物當成主要的連續相,以鹽水當成分散相,并添加相應的乳化劑、降濾失劑以及降黏劑等等。對比油基鉆井液技術,這種鉆井液技術在降解方面的效果十分明顯,可以充分發揮出生物降解的作用,達到無害化處理的效果,縮減了針對廢棄鉆井液處理需要的費用,并且減小了鉆井液帶給自然環境的污染危害[1]。
國外進行了抗高溫相關處理劑的探究,最高的井溫為260℃,達到了鉆井施工作業的需求。其中,有機鹽鉆井液屬于無固相的鉆井液體系類型,在防塌性能方面的效果十分顯著,可以對油氣層進行有效保護,增強了環保的成效,其中在美國、歐洲等地區的應用范圍最為廣泛。
在國外,一般會選用氣體鉆井液、霧化鉆井液以及泡沫鉆井液等等,在技術方面已經非常成熟。進行鉆井施工的時候,充分利用井筒欠平衡條件,既減弱了帶給儲層的污染危害,又加快了機械鉆井的速度。主要被運用到水平井、大位移井中。
此種鉆井液技術在美國、歐洲等地區的利用率很高,能夠發揮出環保的作用,降低了環境污染事故產生率,達到綠色鉆井施工的目的[2]。
相較于國外,國內在鉆井液技術方面的發展時間較晚,與其存在著一定的差距。近些年來,國內鉆井技術得以不斷發展,促使水平井和大位移井鉆探數量與日俱增,針對鉆井液技術的研究工作開始增多,其中陽離子水基鉆井液和油包水鉆井液的科學運用,能夠達到一些結構特殊井筒進行鉆井作業處理的需求。盡管國內的鉆井液技術較為落后,不過隨著鉆井技術開發速度的加快以及各類試驗研究的數量不斷變多,在部分技術方面在全球范圍內處于領先的地位,非常值得大范圍運用。
進行滲透膜鉆井液技術的開發與研究,能夠產生合成基鉆井液與聚合醇類鉆井液等等,而國外全新水基鉆井液技術的出現,能夠滿足質量方面的需要,進行鉆井現場運用時,能發揮出一定的作用。我國所研發的成膜劑表現出半透明的狀態,能對泥頁巖出現的吸水膨脹情況加以有效抑制,成效非常明顯[3]。
我國在超高溫水基鉆井液技術方面目前處于全球的領先地位,在研發出PAMS 磺酸鹽聚合物之后,又開發出能在超高溫鉆井中運用的鉆井液處理劑,獲取良好的運用效果。而有機鹽鹽水鉆井液主要被應用到塔里木油田的試驗中。
在欠平衡鉆井液技術方面,對比國外,國內呈現出嚴重的滯后性。基于泡沫與充氣鉆井液的前提下,國內加快了對低密度鉆井液的研究速度,達到欠平衡鉆井技術的需要。而氣體鉆井液主要把氮氣當成相應的循環流體,應用氣體鉆井液,使井筒相應的生產壓差下降,減少了鉆井作業的周期,達到對成本控制的效果。
通過分析上述幾類鉆井液技術之后,能夠了解鉆井液技術的很多特征,形成了具體的認識:第一,必須對鉆井液相應的油氣層保護性能十分關注與重視。探究鉆井液技術的同時,要明確鉆井液和鉆井效率之間的關聯,凸顯出鉆井效率的重要性。第二,必須實現鉆井液技術和有關學科之間的融合。有關學科包含了膠體化學、物理化學以及高分子物理等不同類別的學科。第三,在鉆井液體系設計方面表現出顯著的定量化、智能化特征[4]。從鉆井液體系設計的角度來說,一方面需要通過探究與分析的方式達到既定的目標,另一方面,還需要實現相關理論和實踐應用有效結合到一起,不但確保配制的精準性,而且應該加大計算機技術在鉆井液設計中的運用力度,體現出一定智能化的優勢。
從鉆井液體系的視角來說,不僅需要達到一定的創新效果,而且要在實踐中予以應用。現階段,很多技術,比如:聚合醇鉆井液、正電膠鉆井液以及胺基抑制劑等等,實際上二十世紀末便已經被有效運用。在運用過程中,推動了相關技術得以不斷進步,使其能夠充分發揮出良好的作用。對于我國來說,鉆井液體系的研究工作積累了很多的實踐經驗,不過因為人們在鉆井液性能方面的認知嚴重不足,阻礙相關鉆井液性能的充分發揮,所以需要重視此類問題。
綜上所述,可以看出,系統分析與思考國內外鉆井液技術進展及對鉆井液的有關認識顯得尤為必要,具有一定的研究意義和實施價值。本文說明了國外鉆井液技術的發展狀況,并闡述了國內鉆井液技術的發展狀況,同時分析了針對鉆井液的相關認識。希望此次研究與分析的內容和結果,能夠得到有關鉆井液技術研究工作人員的關注與重視,并且從中獲取到相應的啟發和幫助,進而加快推進我國鉆進液技術發展研究的進程,為推動我國油田高質量發展發揮出良好的作用。