钻井液发展

钻井液，呼唤发展的春天

中国石油新闻中心 [ 2011-05-30 09:08 ]

钻井液俗称泥浆，是钻井的血液。作为钻井小专业，泥浆常被忽视。5月24日，集团公司专门召开会议，中国石油内外钻井液专家和技术人员百余人共商泥浆“大计”。泥浆发展再一次引起人们的深思。

“沉默”的泥浆

中国工程院院士罗平亚说，钻井液工作会一别就是20余载。

上次会议要追溯到上个世纪。1983年6月14日，当时石油工业部所属钻井司组织召开了全国第四次泥浆工作会议。

此次参会代表称，20多年来，中国泥浆业务发展脚步没停，但客观地说，对泥浆业务的重视还远远不够。

泥浆的“沉默”有时代的原因。上世纪以来，中国的石油工业发生巨变。1988年，国家撤销石油工业部，组建国家石油公司。接着，中国石油、中国石化和中国海油三大公司重组改制。此后，中国石油工程技术业务持续重组，在集团公司层面历经钻井局、工程技术与市场部、工程技术分公司三个阶段。钻井局设有泥浆处。如今，集团公司泥浆业务管理由工程技术分公司钻井工程处负责。

变革重组不可避免地削弱了泥浆工作的管理力度和职能。发展中，各家对泥浆工作重视程度不一样，水平也参差不齐。

目前，国内相对独立、专业化的钻井液技术服务公司仅长城钻探、渤海钻探和中海油服油田化学事业部三家。作为中国石油钻井液业务专业化最早的长城钻探钻井液公司，发展时间也不过10年，2000年成立以来，它曾一度是中国石油钻井液业务对外的唯一窗口。

进入21世纪，各家钻井液业务虽都有较大进展，但发展的速度和质量不能尽如人意，与国外先进水平相比存在较大差距。

“泥浆的发展已跟不上钻井的要求！”罗平亚的这句话戳到了中国泥浆业务发展的痛处，也敲醒了很多人。

泥浆，不能再“沉默”了。

泥浆的使命

其实，泥浆不曾沉默过。作为钻井的“血液”，泥浆一直在确保井眼安全，提高施工速度，促进勘探开发等方面发挥至关重要的作用。尤其是在集团公司油气业务不断拓展的今天，泥浆肩负的使命

越来越重。

眼下，钻井液正面临前所未有的挑战。随着全球石油勘探开发对象日益复杂化，钻井施工正向高、深、难等地区延伸，钻遇地层愈来愈复杂，钻井施工难度不断加大。目前，集团公司最大钻深超过8000米，最高井底温度已达220摄氏度。同时，井壁稳定、恶性漏失等问题都迫切需要泥浆技术取得突破。

“泥浆工作上不去，钻井再往前走很难，想走得好更难。可以说，浅井、中深井靠钻头，深井、复杂井靠泥浆。没有好泥浆，我们寸步难行。”集团公司副总经理廖永远一语中的。

钻井液迎来发展的历史机遇。集团公司正在加快走出去，开发页岩气、致密气等非常规能源的力度不断加大，这给泥浆发展提供了广阔的市场。去年，集团公司海外钻井液服务口数占海外完成井数的64.15%，钻井液业务大有可为。

1999年至2009年，全球钻井液技术服务市场规模由26.43亿美元增至115亿美元。这块“蛋糕”正以年增15.84%的速度迅速做大。

打造泥浆软实力，中国石油工程技术服务也正抓住机遇走向高端市场。作为高附加值业务，泥浆服务在海外市场的利润率超过20%。

在机遇和挑战面前，世界钻井液产业正迎来发展的春天。

泥浆，时不我待

而在这个“春天里”，中国泥浆业务急需强身健体，增强竞争力。

有人指出，与国际先进水平相比，中国钻井液发展至少落后20年。

从市场份额上看，斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯三大钻井液服务公司占75%国际钻井液市场份额。集团公司去年国际市场份额仅为1.6%。

从技术上看，全球泥浆服务已进入“油基泥浆时代”，油基泥浆技术服务占了2/3的份额。而我国尚处于水基泥浆的“旧时代”。我们虽打出中国石油最深井——8023米克深7井，却需要哈里伯顿提供全油基钻井液技术服务。

工程技术分公司总经理杨庆理指出，集团公司大部分工程技术服务企业主要以钻井液现场服务为主，影响了整体效益。钻井液作为高附加值业务，远没有实现自身价值最大化。

罗平亚呼吁，建立适用于各种地层条件和满足工程要求的各类油基泥浆系列技术是当务之急。油基泥浆技术体系不完善仅是差距之一。在高效处理剂研发、一体化服务等方面，我们都有很长的路要赶。

差距也越来越被重视。此次钻井液工作会议就是对此现状的有力回应。集团公司请来钻井液专家

罗平亚“把脉”，并在会上对加快发展钻井液业务进行了动员部署。

“十一五”期间，集团公司钻井液业务一直在稳步推进，已形成三大系列百余种钻井液技术序列。各工程技术服务企事业单位技术发展都有新成果。而以此次会议为标志，集团公司钻井液业务将进入新一轮快速发展期。此次会上，集团公司明确提出“十二五”期间钻井液业务工作目标，并对各单位泥浆业务发展分别给出指导意见。集团公司第一个专设的钻完井液重大专项《复杂地质条件下深井钻完井液新技术研究与现场试验》已在去年立项实施。

针对“十二五”期间钻井液业务的发展，长城钻探、渤海钻探等各家单位已在加强高端技术研发、走产品特色路线、持续加大产业链完善等方面做出行动。西部钻探、川庆钻探等企业对提高专业化发展水平进行了部署。这些措施将对缩小国内外泥浆技术差距发挥积极作用。

“十二五”，让我们迎接属于中国钻井液技术的春天。

知识卡片

何为钻井液

钻井液是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液是钻井的“血液”，又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无黏土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液，无须处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。

钻井液按分散介质（连续相）可分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体等。钻井液主要由液相、固相和化学处理剂组成。液相可以是水（淡水、盐水）、油（原油、柴油）或乳状液（混油乳化液和反相乳化液）。固相包括有用固相（膨润土、加重材料）和无用固相（岩石）。化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物。

钻井液在钻井作业和保护油气层中起到的作用和各方面对钻井液的严格要求，促使钻井液技术取得了迅速的发展。经过多年的科研开发和生产实践，钻井液已从仅满足钻头钻进发展到适应各方面需求的钻井液体系。

如今优质的钻井液已不是由一两种材料（例如膨润土）配制的。保持钻井液的性能要依靠加入各种处理剂，例如钻井液润滑剂、高温稳定剂、防塌处理剂和防卡处理剂等。

钻井液技术铿锵前行

中华人民共和国成立以来，钻井液发展历程主要分为三个阶段。

第一个阶段是1949年至1978年的30年。钻井液发展特点是自力更生、自主研发。水基钻井液技术经历了从“细分散”到“粗分散”再到“不分散”的发展过程。

1950年至1952年，我国石油勘探工作起步，钻井液处理剂种类较少，钻井液技术水平还停留在“细分散”阶段，仅会用单宁、烧碱通过人工搅拌配成单宁碱液来维护钻井液性能。

1952年前后，玉门油矿提出了用石灰对钻井液进行预处理的方法。之后，四川石油管理局成功研制了石膏钻井液、氯化钙—褐煤钻井液等。这些体系有效推动了油气勘探和开发。这种钙处理的“粗分散”钻井液逐渐配套完善并有效应用于深井作业中。钙处理钻井液是中国20世纪60年代到70年代初使用的主要水基钻井液体系。

20世纪70年代，喷射钻井技术的出现给钻井液性能提出了新要求，同时要求钻井液流型保持“平板型层流”。为此，在全国范围内开展了不分散低固相聚合物水基钻井液研究。

通过不懈努力，主导全国20多年的钙处理钻井液逐渐被聚合物钻井液所代替。70年代初期，“三磺”钻井液的研制成功，是中国在深井钻井液技术上的又一大进步。

第二阶段是1979年至1998年的20年，钻井液进入引进技术(包括仪器设备)和自主研发相结合的快速发展期。

1978年后，钻井液领域积极开展对外技术交流，至1983年，石油部钻井司先后组织对外技术座谈20余次，对了解国外先进技术、确定我国技术发展方向发挥了很大作用。

在此期间，石油部聘请国外麦克巴等知名钻井液公司到国内进行钻井液技术服务，在服务期间，组织相关人员跟班学习。同时，还引进了国外钻井液测试仪器15大类25种共520套，装备了各油田、大专院校和研究院所的钻井液实验室。广大钻井液工作者利用这些钻井液测试仪器，对钻井液固相含量、流变参数等进行测定，为低固相聚合物钻井液使用及深井钻井液研发提供了可靠依据。

这20年，我国钻井液处理剂通过自主研发，得到迅猛发展。至1993年，国内处理剂已有16大类260个牌号，基本上满足了国内各类钻井工程需要，有力保证了钻井顺利进行。随着钻井液处理剂的发展，新型钻井液体系不断出现，如阳离子聚合物钻井液、两性离子聚合物钻井液等。钻井液发展迎来百花齐放的局面。

第三个阶段是从1999年至今的十余年。十多年里，我们走出国门，参与国际竞争。其重要标志是2000年长城钻探钻井液公司的成立，这使我国钻井液业务成建制地开始涉足国外钻井液服务市场。目前，集团公司钻井液业务已延伸到26个国家和地区。在与国际大公司同台竞技过程中，中国石油钻井液技术不断发展，如长城钻探钻井液公司的全油基钻井液、高密度强抑制性钻井液、盐膏层专打钻井液，渤海钻探泥浆公司的“三高”钻井液、储层专打钻井液，都在国际市场上取得了骄人成绩。

纵观60年来钻井液技术的发展，我作为一名钻井液工作者感到无比的自豪。(钻井工程技术研究院钻井液所所长王奎才)

集团公司举行新产品发布会——

两项新产品打破国外技术垄断

中国石油网消息（记者薛梅）“今天我很高兴，这‘硬家伙’就摆在我眼前！”集团公司副总经理、党组成员廖永远说的“硬家伙”，就是新产品发布会上的主角之一——渤海钻探公司开发的BH—VDT5000垂直钻探系统（模型）。

5月25日，在集团公司钻井液工作会议召开期间，集团公司还举行了垂直钻井系统暨新型钻井液技术新产品发布会。在发布会现场，渤海钻探公司总经理秦永和介绍了新产品研发情况。

发布会开始前，两大“主角”的展区就吸引了参会的钻井专家和钻井液工作者驻足观看。大家围绕新技术热烈交流讨论，会场气氛浓厚。

作为集团公司“十一五”重点国际合作项目，“硬家伙”满足了山前高陡构造防斜打快的技术要求，降低了钻井作业费用。

成果鉴定委员会的评价是：系统正常工作井段井斜小于0.5度，平均机械钻速较邻井提高1.5

倍以上，并一致认为该技术打破了国外技术垄断。

而就在几年前，西方大公司还垄断着该项技术市场，不卖产品，只提供昂贵的服务。国内工程技术服务企业无可奈何，但不用又无法逾越技术上的难题。经过5年研发，“硬家伙”终于问世。BH—VDT4000也将在明年七八月投入使用，BH—VDT3000正在研发中，届时将形成产品系列。

会上，廖永远要求做好新产品的推广应用，持续升级技术产品，保持高端水平，扩大服务规模。

发布会结束后，廖永远和参会人员来到新产品展区。在钻井液展区前，廖永远向身边人员一一了解不同产品的性能。在听到研发人员介绍后，他高兴地点了点头，指出，我们要“软硬兼施”，产品硬的更硬，软的更强（钻井液被称为钻井“软实力”）。

5月25日，同时亮相的还有渤海钻探研发成功的四大钻井液技术——BH—ATH“三高”钻井液技术、BH—ERD大位移钻井液技术、BH—FDC储层专打钻井液技术和BH—CFS溶洞漏失堵漏技术。

此系列技术针对不同区域和不同地层采取不同的钻井液技术，可有效保障钻井施工的安全、质量和速度，并能起到保护油气层的作用。作为集团公司重大工程技术现场试验项目，该技术总体达到国际同类技术先进水平，结束了过去依靠外国公司钻井液应对高陡复杂地区作业的时代，具有里程碑意义。

长城钻探加快提升钻井液专业竞争力——

科技鼓翼剑指高端

中国石油网消息（记者董旭霞通讯员仲凌云）重组三年，海外业务收入、年签订合同额实现双翻番；今年前五个月，新签合同额3.85亿美元。这几个数据勾勒出长城钻探公司钻井液专业在海外市场的发展。

在国际石油市场，钻井液业务因科技含量高、利润丰厚，一直是国外工程技术公司志在必得的产业链中的一环。与这些国际公司相比，长城钻探钻井液专业进入国际市场只有十来年，迅猛的发展势头令同行羡慕不已。

在激烈的国际市场中立足进而实现发展，长城钻探钻井液专业凭借的是科技的力量。钻井液专业进入高端市场，必须做好专业发展定位。

围绕瓶颈开展科技攻关，打通进入高端市场之门。以委内瑞拉市场为例，由于缺乏油基钻井液技术，长城钻探一直未进入全油基钻井液主力市场，只能从事传统的水基钻井液业务，业务规模拓展受到限制。重组以来，长城钻探正式立项攻关全油基钻井液技术，基本掌握了全油基钻井液技术机理，形成了技术系列。2010年，长城钻探开始参与委内瑞拉国家石油公司招标并中标，正式进入这一业务领域。2011年，长城钻探仅在委内瑞拉就签订了超过1.7亿美元、为期三年的合同。按照研发一批、储备一批的思路，长城钻探已经立项攻关海洋钻井液技术，为进入海上服务市场储备技术。

在传统钻井液服务领域，长城钻探不断做强优势技术。空气、泡沫钻井液技术是长城钻探在伊朗市场发展起来的优势技术。2007年，长城钻探钻井液公司应用该项技术为与中国石油合作的MIS油田提供技术服务，使已开采100多年的油田获得新生，最高日产原油2000桶。

2010年，长城钻探钻井液专业实现海外收入8亿元，年签订合同1.468亿美元。这除较高的技术水平之外，还得益于长城钻探不断完善钻探液产业链综合服务能力。长城钻探钻井液公司经理刘绪全这样阐释专业发展思路：“越来越多的甲方在招标中要求提供钻井液技术服务一体化。换句话说，甲方更看重技术服务公司提供综合服务的实力，而不只是单一的技术服务能力。”

通过对市场的研判，长城钻探提前对废弃物处理和固控服务进行立项攻关，加大资金投入，加强人才培养，加快技术研发。目前，长城钻探为委内瑞拉国家石油公司提供了近30部钻机固控综合服务；今年签订的固控服务和废弃物处理合同额超过1.9亿美元。

在此基础上，长城钻探将钻井液链条中的前端和后端也纳入业务范围。近几年，长城钻探不断扩大产业链前端规模，拓展技术咨询和工程设计、产品研发等业务；继续做大产业链中端规模，扩展油基钻井液、海洋钻井液等技术服务；后端则提供了固控服务、盐水过滤、废弃物处理业务。

塔里木油田迪那2—1井酸化压裂施工现场。陈士兵摄■相关链接

国内外钻井液技术服务概况

◆国外大公司均是集产品、技术与固控设备服务、废弃物处理等一体化的钻井液服务公司

◆国内相对独立、专业化的钻井液技术服务公司较少

◆国外大公司资产规模、销售收入及利润等规模大，在全球钻井液服务领域处于垄断地位，主要技术及产品处

于全球领先地位

国外主要钻井液技术服务公司技术发展模式◆重视新技术、新工艺研发和技术储备工作

◆立足于“使用一代、研究一代、储备一代”的技术理念

◆与油公司建立战略联盟，注重与高校和国家实验室的合作开发◆技术成熟后迅速在全球推广应用