快速钻进钻井液技术新进展

第２３卷第３期２００６年５月

钻井液与完井液

ＤＲＩＬＬＩＮＧＦＬＵＩＤ８ＬＣＯＭＰＬＥＴＩＯＮＦＬＵＩＤ

Ｖ０１．２３Ｎｏ．３

Ｍａｙ２００６

文章编号：１００１—５６２０（２００６）０３—００６８０３

快速钻进钻井液技术新进展

屈沅治孙金声苏义脑

（中国石油勘探开发研究院，北京）

摘要综述了近年来国内外快速钻进钻井液技术的发展现状，分析了添加ＲＯＰ增速剂的快速钻进钻井液技术的作用机理。快速钻进钻井液应有好的流变性、润湿性、低固相含量及合适的分散性。在水基钻井液中．通过添加ＲＯＰ增速剂来提高钻速的机理是在钻井液原有的流变性、固相含量及分散性的基础上，大大改善其润滑性，从而降低扭矩来实现的。提出了新型快速钻进钻井液设计中应注意的问题。

美键词水基钻井液快速钻进ＲＯＰ增速剂综述

中图分类号：ＴＥ２５４．３文献标识码：Ａ

０引言

提高钻井速度的途径有３种：一是开发新型快速钻进钻井液技术；二是设计高效钻头，优化钻具结构；三是应用钻井最优化技术。目前，常将研发新型快速钻进钻井液与高效钻头的优化设计结合起来，协同提高钻速。在高效钻头的优化设计中最重要的进展是研发了ＰＤＣ钻头，并出现了抛光牙轮ＰＤＣ钻头。ＰＤＣ钻头与油基、合成基钻井液结合使用，钻泥页岩地层时，因油基或合成基钻井液能降低扭矩，减弱钻柱粘附，防止钻头泥包，保持井壁稳定，其钻速取得了突破。但添加的油类化合物浓度超过１０％，易造成环境污染而受到限制。当ＰＤＣ钻头与水基钻井液结合使用时，特别是钻深层泥页岩地层时，虽不带来环境污染，但存在井壁坍塌、钻头泥包、卡钻、钻速慢等一系列问题，随后，添加萜烷类化合物ｎ。］，虽其浓度很低就能显著提高钻速，但易富集而污染环境，故也限制了萜烷类化合物添加剂的使用。为此，迫切需要研发环保型快速钻进钻井液技术，其中最关键的是研制出具有良好配伍性、可生物降解的ＲＯＰ增速剂。

１快速钻进钻井液技术的发展现状

国外从上世纪９０年代开始砑究、现场应用快速钻进钻井液技术，取得了很大的进展，并获得了可观的经济效益。Ｈａｓｌｅｙ等人【”开发了一种添加特殊处理剂的水基钻井液，替代柴油基钻井液并成功应用于南得克萨斯Ｗｉｌｃｏｘ地层的井，该钻井液提高了钻速，降低了钻井液及钻屑的处理成本，大幅度减少了开发井的总体成本。用该水基钻井液钻的４５口以Ｅ的井中，平均钻速比柴油基钻井液增加了３０％，总成本降低了２０％。

Ｇｒｏｗｃｏｃｋ等人［４３采用全尺寸钻井装置测试了几类有机化合物用作水基钻井液ＲＯＰ增速剂的效果。试验结果表明水基钻井液中加人体积比为２％～４％的石蜡或不溶性的聚甘油化台物能使钻速提高５％～２０％；并指出石蜡能使钻头、ＢＨＡ等金属面成为非亲水性，降低丁部分水化泥页岩在其金属表面的粘附，而聚甘油化合物能与泥页岩直接作用，避免泥页岩水化形成粘性泥团。

１９９７年，Ｂｌａｎｄ等人口３研制了一种ＲＯＰ增速剂，微型钻机及全尺寸钻井模拟试验结果表明，钻井液中添加５％ＲＯＰ增速剂后，钻速提高幅度超过２倍，有效抑制了钻头泥包；在Ｌｏｕｉｓｉａｎａ内陆水区中等硬度至硬性泥页岩地层钻了一口井深为４４１９．６ｍ的井，在不同时间段，用密度为Ｉ．１５ｇ／ｃｍ３的膨润土／ＰＡｃ钻井液，５次泵人含ＲＯＰ增速剂的段塞（１３．６７ＩＴｌ３／８），平均钻速低于６．１０ｍ／ｈ，然后在１８２．９ｒｎ厚的层段，增大ＲＯＰ增速剂的体积比为９％，再５次泵入段塞，此时钻速平均增加了７．ｏｌｍ／ｈ，表明无需对整个钻井液循环系统进行大规模

第一作者简介：屈沅治，中国石油勘探开发研究院２００４般博士研究生。地址：北京市学院路９１０信箱钻井所；邮政编码ｈ１０００８３；电话（０ｌＯ）６２０９８３６１。

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