钻井液技术发展历史及未来趋势
钻井液技术发展趋势浅析
3、市场前景
随着全球能源需求的不断增加，油气勘探和开发的市场前景广阔。而钻井液 作为油气勘探和开发过程中的关键技术之一，其市场需求也在不断增加。同时， 随着非常规油气资源的开发，如页岩气、煤层气等，对钻井液技术的需求也在逐 渐增加。因此，钻井液技术的市场前景十分广阔。
见解和建议
1、加大技术研发力度
钻井液是指在钻井过程中，为了更好地保护井壁、悬浮钻屑、润滑钻头等需 要而配制的一种特殊液体。钻井液按其使用功能可分为不同的类型，如普通钻井 液、高密度钻井液、深井钻井液等。这些钻井液不仅具有不同的密度、黏度、切 力等物理性质，还具备不同的化学性质和组成成分，以满足不同钻井环境的需求。
钻井液技术的重要性主要体现在以下几个方面：首先，良好的钻井液技术可 以有效地保护井壁稳定，预防井漏、井喷等事故的发生；其次，钻井液可以有效 地悬浮和携带钻屑，以避免钻头被堵塞，提高钻井效率；最后，钻井液还具有良 好的润滑性能，可以有效地降低钻头磨损，提高钻井寿命。
1、生物降解：环保型钻井液应具有较好的生物降解性能，在自然环境中能 够迅速被微生物分解，减小对环境的影响。
2、化学降粘：通过添加一定的化学剂，降低钻井液的粘度，以便于循环清 洗和减少对储层的损害。
3、杀菌灭藻：在钻井过程中，钻井液会接触到各种细菌和藻类，环保型钻 井液应具有较好的杀菌灭藻效果，防止污染环境。
2、与国内外企业合作：与国内外相关企业进行合作交流，共同研究开发新 的技术和产品；
3、提供技术咨询：针对不同客户需求，提供专业的技术咨询和服务，帮助 客户解决实际问题。
3、强化安全管理
在推广和应用钻井液技术的过程中，必须重视安全管理。具体来说，应采取 以下措施：
1、加强员工培训：对员工进行专业培训，提高员工的安全意识和技能水平；
国内外深井超深井钻井液技术现状及发展趋势
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探讨石油工程钻井技术的发展
探讨石油工程钻井技术的发展石油工程是一个涉及多个领域的复杂工程。
而钻井技术作为石油工程的重要环节，直接影响着石油勘探和开采的效率和成本。
随着技术的发展和科学的进步，石油工程钻井技术也在不断改进和创新。
本文将探讨石油工程钻井技术的发展历程，以及当前的技术特点和未来的发展趋势。
一、石油工程钻井技术的发展历程1. 传统钻井技术最早的石油勘探和开采活动，都是依靠人工劳动完成的，使用简单的手动工具进行钻井作业。
随着工业化的进程，石油勘探和开采进入了机械化时代，出现了钻机、顶钻等机械化设备，采用机械钻井技术进行石油开采。
2. 钻井技术的革新20世纪以来，随着科技的不断进步，石油勘探和开采技术得到了巨大的发展。
钻井技术也得到了革新，出现了旋挖钻机、水平定向钻井技术等先进技术，大大提高了钻井的效率和安全性。
3. 钻井技术的进步随着计算机技术在石油工程中的应用，钻井技术得到了进一步的提升。
出现了智能钻机、自动钻井系统等先进技术，使得钻井作业更加精准、高效。
二、石油工程钻井技术的特点1. 高效节能随着钻井技术的不断进步，钻井设备的效率得到了极大的提升，节能环保成为了当前钻井技术的重要特点。
新型的钻井设备不仅能够提高钻井速度，还能够减少能源消耗，降低环境污染。
2. 安全可靠钻井作业是一个高风险的作业，而现代的钻井技术能够大大提高钻井作业的安全性。
智能钻井系统可以实时监测井下情况，及时发现并处理潜在危险，保障钻井作业人员的安全。
3. 数据化管理随着计算机技术和信息技术的不断发展，钻井作业已经实现了全面的数据化管理。
通过各种传感器和监控设备，可以实时监测钻井作业的各项参数，实现远程监控和智能化管理。
4. 精准定位随着水平定向钻井技术的发展，现代钻井技术已经可以实现精准定位。
这种技术可以有效提高石油开采的效率，扩大开采范围，提高采收率。
三、石油工程钻井技术的未来发展趋势1. 智能化发展未来，智能钻井技术将会得到更广泛的应用。
我国钻井液技术发展现状及展望
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⑴.没有产生新的理论(观点)、方法、处理剂、普适性很 强,全国普遍采用的新的泥浆体系及应用技术(公认、新一 代);
⑵.水基泥浆技术整体水平与国外先进水平相差不大，且 有自己特色，但油基泥浆仍未成体系(与国外巨大差距);
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(5).“恶性漏失”主要表现为漏失厉害并且很难堵住。 它常有两种不同的情况： 溶洞及较大的天然裂缝引起的有进无出的严重漏失 井段低承压地层“随机性、多点漏失”问题
⑹. 窄安全密度窗口安全钻井问题:
当漏、喷、塌、…位于同一裸眼井段(同层)，则引发出 多种复杂问题:主要归纳为窄或负安全密度窗口的安全钻井 复杂问题，成为目前钻井工程亟待解决的重大技术难题，而 喷和漏构成的窄或负安全密度窗口的安全钻井问题则更为复 杂、困难和危险,是我们当前重点攻关解决的重大难题。。
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1.井壁坍塌应（压）力：P塌
井壁不稳定由井壁坍塌应力P塌引起。 井眼形成后，地应力在井壁上的二次分布所产 生的指向井内引起井壁岩石向井内移动的应力，称 为井壁坍塌应力(P塌>0)。它是引起井壁不稳定的根 本原因(P泥<P塌)。但所钻地层形成井眼不一定必然 会产生坍塌压力(P塌=0) 。
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井壁坍塌应（压）力：P塌 P塌一旦产生（P塌＞0）井壁岩石必然逐渐掉（ 挤）入井中（缩径、掉块丶垮塌）。钻井过程中P塌 可以（也只能）用井内泥浆柱压力有效平衡：
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井壁坍塌应（压）力：P塌
众所周之井壁稳定是岩石力学-化学相耦合的问 题,所以一般情况下，人们常把井壁稳定问题主要分 成二大类：
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常见现象是井眼缩径、掉 块、井壁坍塌…… 这是一项涉及钻井、泥浆、岩石力学-岩矿学-化学渗流力学相耦合……的综合应用技术。目前仍以经验规律总 结及定性判定（半定量解释）相结合的实用系列技术。 这里只讨论由于井壁坍塌压力而引起的技术难题，不讨 论井壁水化分散、泥浆冲刷、井下扰动以及时间因素……等 引起的不稳定。
钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势
钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势随着石油工业的不断发展，钻井技术作为其中的重要组成部分，已然成为石油勘探与开采的基石。
而钻井液技术，作为钻井技术中的一项重要技术，也随之得到了广泛的应用。
然而，在实践应用中，钻井液技术还面临着很多挑战和需求。
本文将从现状、挑战、需求以及发展趋势四个方面来论述钻井液技术。
一、现状钻井液技术是钻井作业中非常关键的一环，它是为了保证钻井作业的正常进行，同时也是保障钻井设备的正常运转。
目前，钻井液技术主要应用在海洋石油勘探领域，特别是针对深海油田的开发需求。
市面上常见的钻井液有水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液等，其中水基钻井液具有成本低、环保等优势，是目前使用最多的一种钻井液。
在钻井液的配制和处理方面，目前采用的是某些特殊并且有毒的化学物质，如羧代酰胺基甲酸钾（K-PAM）、钙镁石、硅胶等。
这些成分的添加帮助控制钻井液的性能，如黏度、密度、pH 值等，使其适应不同的钻井条件。
二、挑战虽然钻井液技术在实际应用中带来了很多好处，但是它也面临着许多挑战。
首先，钻井液技术的环保性得不到保障。
在钻井液制备和处理过程中，需要大量的化学品，这些化学品会和水和土壤中的其他物质形成复合物，使得这些物质在环境中的迁移和转化变得更加复杂和不可控。
因此，制备出符合环保要求且能有效钻井的钻井液，成为了当前技术待解决的问题之一。
其次，随着油气勘探的深入，钻井液性能要求也越来越高。
对钻井液的性能要求越来越复杂，需要涉及到高温、高压、高盐度、高酸碱度等多个因素，而现有的钻井液技术仍无法满足这些要求。
如何优化钻井液成分、提升钻井液性能，是值得深入研究的问题。
三、需求随着石油勘探技术的快速发展和油气资源的进一步枯竭，对钻井液技术的需求也不断增加。
未来将需要更加高效、环保的钻井液；更加具有适应性的钻井液；更加智能化的钻井液等。
四、发展趋势为了应对上述挑战和需求，钻井液技术也正在不断发展和创新。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 钻井液的智能化：随着工业 4.0 的到来，各行各业都在朝着数字化转型，钻井液技术也不例外。
钻井液技术发展趋势
分 散 体 系
钙 处 理 钻 井 液 体 系 聚 合 物 钻 井 液 体 系 低 固 相 非 分 散
１ ９ １ ７ 年后
１ ９ ２ ０年前后 ， 另 一说法 为 １ ９ ４ ６年 １ ９ ６ ６年前后 ， 另一说 法为 １ ９ ７ ８年 １ ９ ６ ６年前后
不 详
不 详
保 持井 壁稳定 ，以确保井 眼在 钻达设 计深 度之前 ，上 部 裸 眼 井 段 几 何 形 状 的变 化 不 会 影 响 正 常 的钻 进 作
系 。考 虑到成本 因素 ，现场维 护时滤液 中 的 Ｃ ａ ２ ＋ 通 常 保持在 １ ２ ０ ０～１ ４ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ ， 很少超过 １ ６ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ 。 此技术有 效发挥 了 Ｃ ａ 能够提 高体系化学 抑制 能力的效率 ，极 大地提 高 了钾钙基 钻井 液体 系的化学 防塌 能力 ，可 以
认 为是钻 井液在 防塌 技术上 的一 个进 步ｌ ３ ｌ 。
业 ；二是 及 时高 效地 将钻 头 破碎 的岩屑 携带 至 地 面 ，
以保持 井筒 清洁 。除此之 外 的所有功 能都是 钻井 液 的
衍 生或 附加功 能 ，从 钻井 工程 的性质 看 ，保 持 已钻成 井 眼 的稳 定是 第一位 的 ，没有 这一基 础 ，与钻井 工程
蔡 利ｌ ｌ Ｊ ：钻 井 液 技 术 发 展 趋 势
钻井液技术发展趋势
Ｉ 化 石 油 工 程 技 术 研 究 院
摘 要： 钻井液技 术作为石油工程必不可少的 配套技术 ， 经历 了一个世 纪的发展 历程 ， 从最初 的 自然分散体 系 发展 到现 在具备 多项技 术功能和极端情况 （ 如异 常高温 异常高压 ） 处理能 力的 多种化工体 系，井壁稳定技 术一 直是影响钻 井液技 术发展 变化 的核 心因素， 新材 料研发与工艺技 术的 进 步始终 受到保持或提 高井壁稳定能力这一基本要素 的影响。 围
国内外钻井液技术发展现状
国内外钻井液技术发展现状钻井液技术是石油钻探的重要环节，近年来在国内外得到了广泛关注和发展。
以下是国内外钻井液技术发展现状的概述：1. 国内钻井液技术现状：近年来，我国钻井液技术取得了显著的进步。
通过持续研究和现场实践，国内钻井液技术在多个方面取得了新的进展。
在钻井液体系方面，研究者们关注提高钻井液的抑制性，适用于页岩气水平井和强水敏性易塌地层，以及深井超深井、海洋深水钻井的需要。
此外，还开展了新的研究和应用探索，尤其是近油基钻井液的成功应用，为水基钻井液部分替代油基钻井液奠定了基础。
在钻井液材料方面，国内研究者重视低成本钻井液开发，简化钻井液配方，完善钻井液固相控制技术等。
此外，还针对不同地层和钻井条件，研发了微泡钻井液、强封堵钻井液、环保钻井液和无土/固相水基钻井液等。
2. 国外钻井液技术现状：国外钻井液技术发展较为成熟，主要体现在以下几个方面：（1）水基钻井液：国外水基钻井液研究主要聚焦于提高钻井液的抑制性、抗污染能力和稳定性，以适应复杂地层和环境敏感地区的钻井需求。
（2）油基钻井液：油基钻井液在国外得到了广泛应用，特别是在深井、海洋钻井等领域。
研究者关注提高油基钻井液的性能，如抗高温、抗盐、抗钙等特性。
（3）合成基钻井液：合成基钻井液在国外研究较为成熟，如烃类合成基钻井液、生物质合成基钻井液等。
这些钻井液具有优良的性能，可适应不同钻井条件。
（4）环保钻井液：随着环保意识的提高，国外研究者关注开发环保型钻井液，以减少钻井液对环境的影响。
总之，国内外钻井液技术均在不断发展，研究方向主要集中在提高钻井液的性能、降低钻井液成本、开发环保型钻井液等方面。
未来钻井液技术将继续朝着高效、环保、智能化的方向发展。
中国废弃钻井液处理技术发展趋势
中国废弃钻井液处理技术发展趋势中国是一个资源型国家，对于能源的需求与开发一直是国家的重点。
在石油开发的过程中，会产生大量的钻井液，由于其含有毒害成分，造成对环境的污染和危害。
因此，钻井液的处理成为了重要的环保工作。
本文论述了中国废弃钻井液处理技术的发展趋势以及未来发展方向。
一、我国废弃钻井液处理的现状1、技术不成熟：我国钻井液处理和处置技术相比其他国家还比较薄弱，技术成熟度还不高，处理量小，出现了一些问题，如处理效率低、消耗资源多、废水排放不达标等问题。
2、资源枯竭日渐严重：我国油气资源日渐枯竭，而随着开发规模的不断扩大，钻井液产生的数量不断增加，处理成本也随之剧增。
3、工艺排放标准尚未完善：我国的环保排放标准还有待进一步提高，造成了许多钻井液处理的环境受到控制不足的情况。
二、我国废弃钻井液处理的技术趋势1、技术的转变：技术的发展和应用将是未来的主要趋势，特别是水力压裂、酸化、油气井砂控、采油等的开发导致大量的产生废弃的钻井液，因此处理的技术的转变将使得废弃钻井液的处理成本大大减少。
2、资源的摆脱：当前随着国家环保政策的不断加强和资本的不断投入，钻井液处理与回收成为了趋势，这不仅可以降低处理成本，更可实现资源的再次利用。
3、制造的细化方向：未来废弃钻井液的处理重点将逐渐转向制造行业，涉及的范围包括：金属、化工、建材、冶炼和生物质等，这为我国废弃钻井液处理技术的发展提出了新的要求。
三、未来展望与发展方向1、技术水平需提高：钻井液处理是一个与环保息息相关的事情，随着环保政策的不断加强，我国的钻井液处理技术的水平也亟需要提高，并将逐步由简单成果向研发创新方面转化。
2、环保问题解决：废弃钻井液处理必须达到环境标准，这将促进处理技术的发展。
未来，钻井液处理的技术趋势将逐步由传统的土壤、水体处理转向资源化处理。
3、建立综合利用系统：钻井液处理应该建立综合利用系统，实现钻井液和其他资源的利用和再生，以最大限度地减少环境的影响。
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钻井液技术发展历史及未来趋势2014-08-14能源情报文/蔡利山中国石化石油工程技术研究院钻井液技术的发展与钻井工程的技术需求不可分割，从20 世纪初始以自然造浆方式进行钻探作业到今天专业化多功能的钻井流体的广泛应用（各种钻井液体系的应用情况详见表1），时间经过了大约 1 个世纪。
在此期间，钻井液工艺和材料一直在不断发展。
由于理论与手段（甚或思维方式）的局限性，其发展过程可能会出现反复，发生技术革命的因素正在积累，但最终的突破点在哪里，目前仍显得扑朔迷离。
从表 1 可以看出三大特点：一是应用于特定环境下的特种钻井流体，如气基、泡沫、盐基流体等，这类技术自出现以后一直应用至今；二是效果稳定、操作简单的体系一直在沿用，如油基钻井液；三是具有持续技术传承的体系，如聚合物及其衍生体系，就目前的发展情况看，由于新材料研发因素的支撑，可能是最具生命力的一个领域。
从本质上讲，钻井液的功能实际上有两个：一是保持井壁稳定，以确保井眼在钻达设计深度之前，上部裸眼井段几何形状的变化不会影响正常的钻进作业；二是及时高效地将钻头破碎的岩屑携带至地面，以保持井筒清洁。
除此之外的所有功能都是钻井液的衍生或附加功能，从钻井工程的性质看，保持已钻成井眼的稳定是第一位的，没有这一基础，与钻井工程有关的所有技术环节都无从谈起。
鉴于此，围绕井壁稳定需求进行的技术探索从未停止过，相关研究多集中在钻井液体系、工艺材料、应力平衡技术以及能量变化对井壁稳定性影响的研究等方面。
1 钻井液体系的研究这方面的研究一直是重点，且较为活跃。
1.1 钾基聚合物体系为了尽可能发挥高价金属离子的化学抑制作用，在钻井液中常常同时加入KCl 和石灰（CaO），以利用Ca2＋稳定矿物晶格的能力，这种体系国外被称为钾钙基或钾石灰聚合物体系。
国内的高钙盐体系于2000 年前后开始投入现场应用，其特点是采用抗钙能力很强的聚合物助剂与CaCl2共同形成Ca2＋高于1000mg/L（滤液）的稳定钻井液体系。
考虑到成本因素，现场维护时滤液中的Ca2＋通常保持在1200～1400mg/L，很少超过1600mg/L。
此技术有效发挥了Ca2＋能够提高体系化学抑制能力的效率，极大地提高了钾钙基钻井液体系的化学防塌能力，可以认为是钻井液在防塌技术上的一个进步。
1.2 阳离子体系随着化学抑制理论的不断发展，人们认识到阳离子基团在有序吸附排列于黏土矿物晶层的同时可以有效地将吸附水分子排挤出来，使黏土矿物产生去水化效应，亦即阳离子化以后的钻井液体系能够最大限度地发挥抑制防塌作用。
国内在1987 年前后开始在现场试用阳离子钻井液体系（或者是以阳离子化的钻井液助剂对常规钻井液体系进行改造），1995 年以后，关于阳离子钻井液体系及其相关助剂的研究与现场应用案例明显增加。
在对以往10 年阳离子钻井液技术研究与应用总结的基础上，殷平艺在1998 年首次提出了“新的钻井液研究必将以带有正电固相颗粒的阳离子钻井液体系为主体”的观点。
但就总体效果看，这方面的研究没有突破性进展，但探索性的工作一直没有停止，直到现在仍可看到个别井使用阳离子体系的报道，但大多数时候是将阳离子助剂作为抑制剂或包被剂使用。
1.3 正电钻井液体系2000 年以后，正电钻井液开始进入现场试用，这实际上是一种完全阳离子化的体系，其标志是体系（或滤液）的ξ 电位至少应大于0，考虑到正、负两种电荷中和效率极高，最终形成的正电钻井液的ξ 电位应不低于20mV，以便能够有足够多的正电荷用于支付以钻屑为主的负电性物质的消耗，如此方可投入现场试用。
从部分井的现场应用情况看，正电体系实质上是阳离子化程度较高的阳离子体系，其ξ 电位一般不高于-20mV（传统水基钻井液的ξ 电位通常在-40～-30mV），这主要是因为现场条件下进入浆体的各种物质大多是负电性的，加之体系配伍的正电助剂不成熟，维护处理时仍以常规助剂为主，正电助剂反而成为辅助添加剂，导致正电体系在短时间内回归为常规体系。
纵观钻井液化学抑制理论的发展历程，在防塌技术实践中，正电钻井液体系的研究原本是最有希望出现革命性突破的节点，但因理论的运用与现实发生了严重冲突，最终导致这种技术性的探索工作前景黯淡。
1.4 KCl—聚胺强抑制体系这是一种以聚季胺为主的小分子（MW≤1000）型强抑制剂，从分子类型看，聚胺钻井液隶属于阳离子钻井液一族。
由于该体系抑制能力很强，并且没有油基钻井液带来的环境问题，因此研究与现场应用非常迅速，国内从2007 年前后开始投入项目研究，2011 年已经规模化推广应用。
现场应用情况表明，聚醚胺类抑制剂与无机盐具有很好的协同配伍效应，例如聚醚胺与常规的KCl 体系配伍后能够极大提高化学防塌抑制能力，在比较理想的情况下其效果接近油基体系，这是单纯以提高体系K+含量无法做到的。
1.5 硅酸盐体系硅酸盐体系具有与其他常见钻井液体系不同的防塌与抑制机理，现在比较公认的防塌机理有4种：（1）通过硅酸盐与地层水中无机盐反应后产生的化学沉积物封堵地层微裂隙，并具有弥合破碎地层效应；（2）与中性或弱酸性地层水相遇后产生胶凝物，并随着液柱压力进入到地层一定深度后凝结形成具有膜效应的封堵壳；（3）高温下（T≥105℃）硅酸盐的硅醇基与黏土矿物的铝醇基发生缩合反应产生胶结性物质，对破碎地层具有较好的黏接作用；（4）与硅酸盐配伍的各种无机盐能够有效降低滤液的活度，降低或消除滤液进入地层的渗透压，使地层产生去水化过程改善其稳定性。
硅酸盐钻井液早在20 世纪30 年代即投入现场使用，但因技术原因直到90 年代中期才在个别井应用成功。
现场应用情况表明，该体系具有突出的井壁稳定能力，能够在复杂地层中以较低密度实现安全钻进。
1.6 其他体系比较典型的如2000 年前后开始投入现场应用的有机盐体系，于20 世纪90 年代末期首先应用于中国西部地区，从推广应用情况看，有机盐主要被用于如下情况：①作为抑制剂或水活度控制剂使用；②作为无固相体系加重剂使用；③用于储层保护体系的配制；④与其他盐共同作为复合盐使用。
在深井和复杂地层，有机盐一般被用于保持或提高体系的化学抑制能力。
其他如聚合醇体系、MEG 仿油基体系等也均是首先基于提高体系防塌抑制能力目的而研制开发的，由此可以看出，钻井液体系井壁稳定能力的强弱是其是否具有进一步研究推广价值的基础。
2 钻井液工艺技术与材料的研究2.1 工艺技术方面2.2.1 固控设备工艺技术方面，对钻井液工艺影响比较显著的是固控设备的进步。
1990 以前现场固控设备多为“一筛（振动筛）+ 两除（除砂、除泥器）”，1995 年以后情况开始改善，最为显著的变化是振动筛筛分能力的提高和固控系统配置方案的优化；其次是旋流装置和离心机的改进与离心机配置的普及化；第三是结合现场作业需要研制开发的专用系统，如钻屑流量分析与计量系统。
这些改进与提高带来了 3 种结果：钻屑清除效率明显提高，因井眼清洁问题导致的井下复杂情况大幅减少；由于振动筛激振能力的提高和振动方式的改进，细筛布的使用逐渐普及，极大地提高了劣质固相的一次清除效率，降低了维护成本，提高了泥饼的综合性能；振动筛下游固控装置的配备在组合上趋于简单化，最新的固控系统则直接将振动筛部分也纳入到一体化装置中，这种组合方式可以很好地发挥不同固控装置的协同效能，提高40μ m 以下细微粒子的清除效率。
2.2.2 井壁涂覆工艺利用树脂的光固化反应原理在井壁上生成井筒衬，即井壁“贴膜”，这是一种集稳定井壁、防漏堵漏、提高地层承压与储层保护一体化的新技术。
目前国内钻井现场经常采用的“化学抑制剂+温敏性沥青质涂覆材料”技术实际上就是一种针对裸露岩石的“自然贴膜”工艺，实践表明这种手段比单一采用化学抑制或沥青防塌技术效果更好。
2.2.3 极端工艺技术由于现场施工中出现的极端化情况，相应的特殊作业技术也应运而生并不断成熟。
例如钻进超高压地层时使用的超高密度钻井液，钻进裂缝发育漏失频繁地层和低压力或压力衰竭层时使用的超低密度钻井液（ρ ≤1.00kg/L）、充气（或泡沫）钻井液，钻进大位移井、水平井、井壁失稳频繁等需要的高性能强抑制体系所采用的烃基（OBM）或合成基（SBM）钻井液技术，以及在异常高温地区采用的超高温（T≥200℃）钻井液技术。
从工业角度看，这类技术的发展显然受到很大制约，其原因：一是能够满足这种极端技术要求的地区很少，限制了技术的应用和评价；二是具备极端技术指标的高性能材料研发难度高，周期长，往往需要跨专业合作方能完成。
这种情况决定了极端化技术仍处于不断探索中，并且无论在材料的研发还是相关理论的研究均有很高的难度。
2.2 材料方面2.2.1 开发具有抗伤害能力的化学助剂20 世纪90 年代前后无机盐（主要是NaCl 和CaSO4或二者的复合物）特别是Ca2＋伤害还是钻井现场的难点技术问题，随着材料抗伤害能力的提高，到了2000 年以后，现场因无机盐伤害所导致的复杂情况开始明显减少，2005 年以后便基本上能够在各种Cl－含量下随意调整钻井液性能了。
2.2.2 开发与各种极端情况相适应的化学助剂如用于220℃以上地层的抗高温材料，具有改善黏土颗粒水化膜状态的降滤失剂和超高固相含量情况下具有固相粒子均匀功能的分散剂，具有化学抑制能力的降滤失剂等已经投入现场使用，并取得了很好的效果。
2.2.3 开发化学抑制剂比较具有代表性的是胺基聚醚类抑制剂的研发和使用，与常规化学抑制剂相比，聚胺类抑制剂具有更强的去水化能力，因此已被用于易破碎页岩地层的钻井作业中。
随着相关技术研究的深入，化学抑制剂的防膨去水化能力将会不断提高。
2.2.4 纳米技术在钻井液技术领域的应用研究纳米技术在钻井液行业的应用最早可以追溯到2000 年。
国内2003 年崔迎春首次发表了关于纳米技术在钻井液行业中应用的论文，同年柯扬船采用纳米处理技术制得了有机—无机纳米复合蒙脱土，这也是国内首例采用纳米技术制取钻井液助剂的报道。
与非渗透钻井液技术研究相比，纳米钻井液技术的研究表现得比较理性。
笔者认为真正的纳米钻井液至少应具备以下 4 种特征：自我净化能力；自我修复能力；根据地层特点自动衍生所需功能；借助电脑辅助功能完全实现钻井液日常管理的程序化。
简言之，真正的纳米钻井液实际上就是一种“智能化”的工作流体，纳米状态下的一切操作过程都会发生根本性的改变。
目前在钻井液领域的应用情况而言，只是部分处理剂在经过纳米技术改造以后强化了原有的功能或衍生了一些新的功能，尚不具备形成“纳米体系”的技术基础，故只能称之为“有限运用”。
3 应力平衡技术的研究井眼稳定的本质是一个力学问题，即各种已知或未知因素对井壁稳定性的影响最终表现为地层创面附近岩石力学平衡状态的改变。