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[摘 要]随着国内外油气田勘探区域的不断拓展，深井、超深井钻井数量不断增加，对钻井液的技术要求越来越高，传统的钻井液已经难以满足现代钻探的需要，因此，迫切需要研制新型的钻井液及其处理剂。本文主要介绍超高密度钻井液技术、深水钻井液技术、环保型钻井液技术、页岩气油基钻井液技术以及新型钻井液体系中的纳米钻井液。并且，结合现场实际运用情况，分析了当前钻井液技术存在的不足，并对其发展趋势进行了探究。
[关键词]超高密度钻井液，深水钻井液，环保型钻井液
中图分类号：TE254 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0134-01
1 超高密度钻井液技术进展
目前，影响钻探的主要地质问题有：高压、高压条件下岩石性质的变化、高温以及地层的塑性蠕变等。尽管近几年深钻技术不断发展、进步，然而上述问题带来的威胁依然存在。抗高温处理剂的性能有了很大的提高，进而高密度钻井液技术也随之得到了迅速发展，这些技术的发展应用在不同角度为深井钻探提供了现实的需要。超高密度钻井液是当今石油钻井行业的前沿技术之一，随着超高密度钻井液体系研究的不断深入，一些新的技术难点不断暴露，并且已经成为继续向特高密度钻井液体系突破的瓶颈[1-3]。
1.1 高密度钻井技术中存在的问题
近几年来，随着高密度钻井液技术的不断发展进步，钻井液的流动性问题日益凸显。一般来讲，在科学合理的操作、维护条件下，钻井液的流动性能够得到一定的保证，然而这种状态极易受到外界各种因素的干扰，如各种污染物质的侵袭、助剂的配制不合理、维护工作的误差等，进而导致其流动性变差、稳定性下降。
1.2 高密度钻井液技术的发展趋势
在国外，高密度钻井液技术的发展及应用都趋于成熟，正朝着应用于异常高温、高压底层环境的方向发展。与之相比，该技术在国内的发展水平相对落后。目前，我国研究、发展的方向主要是水基钻井液，在油基钻井液、合成基钻井液等方面的研究力度不够，这是我国高密度钻井液技术在未来几年的发展方向。
目前，我国水基钻井液技术的发展已接近国际一流水平，其在未来的发展精力可主要集中于滤失量控制与钻井液流变性之间的矛盾解决上。通过优化、完善水基钻井液技术，实现该技术抗污染、抗高温能力的有效提高。
2 深水钻井液技术
随着石油工业的不断发展，海洋油气勘探的水域越来越深，深水钻井难度也越来越大。深水钻井存在的主要问题：海底页岩的稳定性差、钻井液用量大、井眼清洗难、浅层天然气容易形成气体水合物、低温下钻井液的流变性不稳定、地层破裂压力窗口窄等。这些都对钻井液技术提出了更高的要求。
2.1 深水钻井技术发展趋势及建议
（1）随着经济的发展，对石油的消费日益增加，钻井技术不断成熟，石油勘探开发逐渐向更深的海域迈进。这对深水钻井液的要求不断提高，研制新型无毒、低成本的钻井液体系和钻井液处理剂是今后发展的必然趋势。
（2）在海洋钻井液处理剂及体系的推广应用过程中，要将钻井工程、油气层保护和环境保护有机结合起来，从钻井成本和环境效益两方面综合评判它们的推广应用效果，以获得最佳的综合效益。
（3）加强对低温条件下深水钻井液的流变性及携岩能力、新型水合物抑制剂及作用机理的研究，并建立一套全面、准确评价深水钻井液性能的标准和方法。
3 环保型钻井液技术
随着世界石油工业的迅速发展，钻井技术对钻井液提出了更高、更新的要求，特别是在钻井液技术发展受到环保政策及法律、法规限制的情况下，研究满足钻井工程技术和环境保护需要的新型钻井液体系更显得非常必要[13-15]。为了满足环境保护的需要，同时又不失去钻井液所必需的性能，国内外钻井工作者均在竞相研究开发新的环保型钻井液体系。
3.1 环保型钻井液技术存在的问题
用天然物质改性得到的新型环保的钻井液处理剂，相继在油田现场试验应用，取得了很大的经济、技术和环境综合效益[14-16]。但现有的环保型钻井液处理剂和钻井液体系还较普遍地存在以下问题：成本较高、性能还比较单一、应用结果不够理想；很多的新型环保型处理剂合成工艺复杂，还只停留在室内试验和现场试用阶段，还没有在现场大量应用；一些环保型处理剂生物降解性和性能稳定性的矛盾问题没有完全解决好；缺乏更好的适宜处理剂生产的新型原料，难以从根本上弥补传统产品的缺陷。
3.2 环保钻井液的发展趋势
钻井液的抑制性能、抗温和抗污染性能是制约环保钻井液开发运用的主要因素，是环保处理剂和体系研究攻关的重点[17]。因此在今后的环保钻井液技术研究中，应该重视以下发展趋势和研究重点。
（1）近年来发展起来的低毒性油基钻井液和新型合成基钻井液在使用过程中，也出现了与环保相冲突的种种问题。因此，环保钻井液的研究应建立在天然高分子材料改性、完善各种环保处理剂自身性能的基础上。在环保处理剂的开发中应重视对天然农副产品加工后的副产物的开发利用。
（2）环保钻井液中无机盐的使用应与周围环境的矿化度及盐类一致，选择有利于环境安全无毒的无机盐类，并研究它们对环保钻井液整体性能改善的技术和方法。环保钻井液应以低盐度为原则[14]。
（3）生物降解性能好的无毒纯天然的油膜形成剂能提高环保钻井液的抗温性能和抑制性能。
参考文献
[1] 郭靖，李天太，张喜凤，等.温度和密度对高密度钻井液流变性的影响[J].石油与地质工程，2008（1）：95-97.
[2] 尹建华，谢金稳，赵国权，等.用活化加重材料加重钻井液快速钻成6000m深井[J].钻井液与完井液，1998，15（6）：22-24.
[3] 蔡利山，常连玉，宋明全.一种加重剂活化处理技术[P]：中国专利，200610113488.40.
[4] 刘明华，苏雪霞，周乐海等.超高密度钻井液的室内研究[J].石油钻探技术，2008，36（2）：39-41.
[5] 赵福，王平全，刘常旭，等.不同粒径的加重剂对水基钻井液黏度效应的影响[J].钻井液与完井液，2008（3）：74-76.
[6] 周成华，王平全，王进涛等.不同级配活化铁矿粉对高密度水基钻井液黏度效应的影响[J].钻井液与完井液，2008，25（1）：21-26.
[7] 胡友林，张岩，吴彬等.海洋深水钻井钻井液研究进展[J].钻井液与完井液，2004，21（6）：50-521.
[8] 徐加放，邱正松，吕开河.深水钻井液初步研究[J].钻井液与完井液，2008，25（5）：9-101.
[9] John Shaughnessy，William Daugherty， Rick Graff，et al.More ultradeepwater drilling problems [ R ]. SPE/IADC105792，2007.
[10] 白小东，黄进军，侯勤立.深水钻井液中天然气水合物的成因分析及其防治措施[J].精细石油化工进展，2004，5（4）：52-54.
[11] 吴华，邹德永，于守平.海域天然气水合物的形成及其对钻井工程的影响[J].石油钻探技术，2007，35（3）：91-931.
[12] SloanE D.Introductory overview：hydrate knowledge develop-ment[J].American Mineralogist，2005，89 （8 /9）：1155-11611.
[13] 何銀花，周玉新，昝進平等.新型抑制剂AC-34的研究与应用[J].钻井液与完井液.1999，16（6）：17-19.
[14] 刘祥，李谦定，史俊.淀粉丙烯酰胺接枝共聚物降滤失剂的合成及性能[J].西安石油学院学报.2000，15（1）：34-35，38.
[关键词]超高密度钻井液，深水钻井液，环保型钻井液
中图分类号：TE254 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）19-0134-01
1 超高密度钻井液技术进展
目前，影响钻探的主要地质问题有：高压、高压条件下岩石性质的变化、高温以及地层的塑性蠕变等。尽管近几年深钻技术不断发展、进步，然而上述问题带来的威胁依然存在。抗高温处理剂的性能有了很大的提高，进而高密度钻井液技术也随之得到了迅速发展，这些技术的发展应用在不同角度为深井钻探提供了现实的需要。超高密度钻井液是当今石油钻井行业的前沿技术之一，随着超高密度钻井液体系研究的不断深入，一些新的技术难点不断暴露，并且已经成为继续向特高密度钻井液体系突破的瓶颈[1-3]。
1.1 高密度钻井技术中存在的问题
近几年来，随着高密度钻井液技术的不断发展进步，钻井液的流动性问题日益凸显。一般来讲，在科学合理的操作、维护条件下，钻井液的流动性能够得到一定的保证，然而这种状态极易受到外界各种因素的干扰，如各种污染物质的侵袭、助剂的配制不合理、维护工作的误差等，进而导致其流动性变差、稳定性下降。
1.2 高密度钻井液技术的发展趋势
在国外，高密度钻井液技术的发展及应用都趋于成熟，正朝着应用于异常高温、高压底层环境的方向发展。与之相比，该技术在国内的发展水平相对落后。目前，我国研究、发展的方向主要是水基钻井液，在油基钻井液、合成基钻井液等方面的研究力度不够，这是我国高密度钻井液技术在未来几年的发展方向。
目前，我国水基钻井液技术的发展已接近国际一流水平，其在未来的发展精力可主要集中于滤失量控制与钻井液流变性之间的矛盾解决上。通过优化、完善水基钻井液技术，实现该技术抗污染、抗高温能力的有效提高。
2 深水钻井液技术
随着石油工业的不断发展，海洋油气勘探的水域越来越深，深水钻井难度也越来越大。深水钻井存在的主要问题：海底页岩的稳定性差、钻井液用量大、井眼清洗难、浅层天然气容易形成气体水合物、低温下钻井液的流变性不稳定、地层破裂压力窗口窄等。这些都对钻井液技术提出了更高的要求。
2.1 深水钻井技术发展趋势及建议
（1）随着经济的发展，对石油的消费日益增加，钻井技术不断成熟，石油勘探开发逐渐向更深的海域迈进。这对深水钻井液的要求不断提高，研制新型无毒、低成本的钻井液体系和钻井液处理剂是今后发展的必然趋势。
（2）在海洋钻井液处理剂及体系的推广应用过程中，要将钻井工程、油气层保护和环境保护有机结合起来，从钻井成本和环境效益两方面综合评判它们的推广应用效果，以获得最佳的综合效益。
（3）加强对低温条件下深水钻井液的流变性及携岩能力、新型水合物抑制剂及作用机理的研究，并建立一套全面、准确评价深水钻井液性能的标准和方法。
3 环保型钻井液技术
随着世界石油工业的迅速发展，钻井技术对钻井液提出了更高、更新的要求，特别是在钻井液技术发展受到环保政策及法律、法规限制的情况下，研究满足钻井工程技术和环境保护需要的新型钻井液体系更显得非常必要[13-15]。为了满足环境保护的需要，同时又不失去钻井液所必需的性能，国内外钻井工作者均在竞相研究开发新的环保型钻井液体系。
3.1 环保型钻井液技术存在的问题
用天然物质改性得到的新型环保的钻井液处理剂，相继在油田现场试验应用，取得了很大的经济、技术和环境综合效益[14-16]。但现有的环保型钻井液处理剂和钻井液体系还较普遍地存在以下问题：成本较高、性能还比较单一、应用结果不够理想；很多的新型环保型处理剂合成工艺复杂，还只停留在室内试验和现场试用阶段，还没有在现场大量应用；一些环保型处理剂生物降解性和性能稳定性的矛盾问题没有完全解决好；缺乏更好的适宜处理剂生产的新型原料，难以从根本上弥补传统产品的缺陷。
3.2 环保钻井液的发展趋势
钻井液的抑制性能、抗温和抗污染性能是制约环保钻井液开发运用的主要因素，是环保处理剂和体系研究攻关的重点[17]。因此在今后的环保钻井液技术研究中，应该重视以下发展趋势和研究重点。
（1）近年来发展起来的低毒性油基钻井液和新型合成基钻井液在使用过程中，也出现了与环保相冲突的种种问题。因此，环保钻井液的研究应建立在天然高分子材料改性、完善各种环保处理剂自身性能的基础上。在环保处理剂的开发中应重视对天然农副产品加工后的副产物的开发利用。
（2）环保钻井液中无机盐的使用应与周围环境的矿化度及盐类一致，选择有利于环境安全无毒的无机盐类，并研究它们对环保钻井液整体性能改善的技术和方法。环保钻井液应以低盐度为原则[14]。
（3）生物降解性能好的无毒纯天然的油膜形成剂能提高环保钻井液的抗温性能和抑制性能。
参考文献
[1] 郭靖，李天太，张喜凤，等.温度和密度对高密度钻井液流变性的影响[J].石油与地质工程，2008（1）：95-97.
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[6] 周成华，王平全，王进涛等.不同级配活化铁矿粉对高密度水基钻井液黏度效应的影响[J].钻井液与完井液，2008，25（1）：21-26.
[7] 胡友林，张岩，吴彬等.海洋深水钻井钻井液研究进展[J].钻井液与完井液，2004，21（6）：50-521.
[8] 徐加放，邱正松，吕开河.深水钻井液初步研究[J].钻井液与完井液，2008，25（5）：9-101.
[9] John Shaughnessy，William Daugherty， Rick Graff，et al.More ultradeepwater drilling problems [ R ]. SPE/IADC105792，2007.
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[11] 吴华，邹德永，于守平.海域天然气水合物的形成及其对钻井工程的影响[J].石油钻探技术，2007，35（3）：91-931.
[12] SloanE D.Introductory overview：hydrate knowledge develop-ment[J].American Mineralogist，2005，89 （8 /9）：1155-11611.
[13] 何銀花，周玉新，昝進平等.新型抑制剂AC-34的研究与应用[J].钻井液与完井液.1999，16（6）：17-19.
[14] 刘祥，李谦定，史俊.淀粉丙烯酰胺接枝共聚物降滤失剂的合成及性能[J].西安石油学院学报.2000，15（1）：34-35，38.