钻井液井壁侵入深度技术研究
我国钻井液技术的发展方向——解决复杂地质条件深井井下复杂问题的钻井液技术
井壁稳定问题 ， 抗高温泥浆技术难
它导 致了深井钻井速 度慢 、复杂事 地质 条件极其复杂 ，存在着强水敏 题 等方面缺乏 一类十分有效 的技 术
５４ 石油与装备 Ｐ ｔ ｌ ｍ＆Ｅ ｕｐ ｎ ｅｒ ｅ ｏｕ ｑｉ ｍｅ ｔ
Hale Waihona Puke 专蒙 视点手段 ，更使我 们在 国际钻 井和钻 井 漏地层承 压能 力及 扩大安全 密度窗 省 ” 的 目标 ，而且 每钻探 一 个 新 液服 务市场 中的很大一个 方面 ，完 口问题 ；深井高 密度高温 水基钻井 的地区 、新 的构造都会 重复这一 过 全缺乏 竞争能 力 ，对于我 们走 向海 液问题 ；有 机烃 类钻井液 问题等 。
形 象 ，削 弱了竞争能 力 ，降低经 济
效益 。
基类泥 浆处理 剂系列产 品 ，建立适 们 ，我们 已多次 立项攻关并 取得 系 用于 各种地层 条件和满足 工程要 求 列成果 ，积累 了非常丰 富的经验 ， 的各 类油基泥浆 系列技术 ，是提 升 且具有较 高的技术 水平 。其具体表 我 国钻 井工程技 术服 务版 块核心 竞 现为 ：当我们钻遇 上述各种 技术难 争力 的当 务之 急 ，也成为 当前我 国 题 时 ，无 论表现 多难 ，只要 组织攻 钻井液技术 发展的一个重要 内容 。 关 ，我们 利用现有 的理论和 技术 ，
学院院长。在抗 高温深 井泥浆 、聚合物泥浆技术 、保护 油层 的钻 井、完井
技术 ｖＴ ＪＬ井壁稳定 、水平 井钻 井技术 、渗流物理化 学、三次 采油技 术、油 ， 田应 用化 学工程理论和应用技 术等方面取得 了一批重要成果 。
国陆 上 油气 资源 储 量和产 量 故多 、钻 井周期长 、成本高等 问题 地层 井壁坍塌 、重泥 浆粘附卡 钻 、
史南油田钻井液技术研究与应用
钻进式井壁取芯技术简介
钻进式井壁取芯器（FCT）
火工取芯
取芯成本低 占井周期短 针对油层有目的地取芯 深度准确 取芯成功率低 岩芯质量差
钻壁取芯
取芯成本低 占井周期短 针对油层有目的地取芯 深度准确 取芯成功率高 岩芯质量好
钻进式井壁取芯器工作流程
地面仪器和井下仪器通过两个微处理器之间的主从应答 实现通讯。在通讯中，地面仪器下井下仪器发出命令，用以 控制井下仪器自然伽马信号的采集；控制机械部分推靠臂钻 头岩芯推杆的伸出和收回。 井下仪器的电子部分将采集到的伽马信号，和从机械部分 采集到的岩芯的芯长，位移等一系列数据编码后传输到地面， 地面微处理器将接受的数据处理之后显示出来或进行记录， 地面操作人员可以根据井下传输的信息有针对性的控制井下 仪器进行取芯操作，最终达到从裸眼井硬地层井壁上取得完 整的、不变形的25mm-48mm的岩芯。
校深垂直分辨率
0.2m
最大一次下井取颗数
25
钻进式井壁取心注意事项
1、 对井况的要求 井径范围：160mm—380mm。 要求取芯段泥饼不能过厚，以利于取出较长的岩芯。 在井下拐点上下50米，需打玻璃微球降粘剂，以防仪器遇阻和遇卡。 井斜小于15度，对大于15度井斜的井会影响取芯的收获率，并增加测井风险。
2、 对泥浆的要求 因为旋转式井壁取心每个点约需5~7分钟左右，极易造成仪器及电缆的粘卡，所以
要求泥浆中打入防卡剂。短起下结束后充分循环泥浆，做粘卡试验，保证仪器能在井下 安全静止5~7分钟。
循环泥浆3周以上，充分除砂、除岩屑。 对于高温井应采取降温措施。 泥浆性能要求，粘度〈60s；含砂量〈0.5%；失水量〈8ml;比重〈1.4g/cm3 泥浆静止8小时以上，必须再次通井循环泥浆3周以上。 3、对电源的要求 钻进式井壁取心时所需电源功率较大（380V），所以井队应提供功率相对较大，电压 波动相对较小的接电场所供测井队使用，并在测井施工过程中不能断电。如确需倒电 必须征得测井队同意。
国内外深井超深井钻井液技术现状及发展趋势
国内外深井超深井钻井液技术现状及发展趋势下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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关于钻井井控技术问题研究与探讨
关于钻井井控技术问题研究与探讨钻井井控技术是石油钻井中的重要环节，其目的是确保井筒在钻探过程中的安全和稳定。
随着石油勘探领域的不断发展，钻井井控技术也在不断创新和完善。
本文将就钻井井控技术的关键问题进行研究与探讨。
钻井井控技术中出现的最重要的问题之一是井漏。
井漏是指井壁与地层之间形成的通道，使得地层中的流体渗入到井眼中。
造成井漏的原因可能是地层脆弱或者压力过高等。
在钻探过程中，我们可以采取一系列的措施来预防和应对井漏问题。
可以通过调整钻井液的密度和黏度来控制井内压力，防止井漏的发生。
可以采用完善的封隔器设备，在发生井漏时及时封住井眼，防止流体泄漏。
还可以通过提高井眼的稳定性，防止发生井漏。
可以采用固井技术来加强井眼的固结，减少井漏的风险。
钻井井控技术中另一个关键问题是钻井液的选择和处理。
钻井液在钻井过程中起到了冷却、润滑、减阻等多种作用。
选择合适的钻井液对于钻井井控至关重要。
需根据地层性质和井眼直径等因素来确定钻井液的密度。
密度过低会导致井眼不稳定，密度过高则会增加井漏的风险。
钻井液的黏度和密度等物理性质需要适应井筒的要求。
钻井液还需具有一定的抑制井漏和减小地层破坏的功能。
钻井液的处理也是关键问题之一。
钻井液中的固体颗粒、沥青、重金属等杂质需要及时处理，以免对井筒和地层造成损害。
需控制钻井液中的盐度和酸碱度等指标，防止对井筒和地层的腐蚀。
还有一个关键问题是钻井套管的设置和固井。
钻井套管的设置是防止井眼坍塌、保障井筒安全的重要措施。
在设置钻井套管时，需根据地层的稳定性和井筒直径等因素来确定合适的套管选项。
还需确保套管的完整性，防止出现漏失。
固井则是保障套管完整性的关键措施。
固井材料需要具备一定的抗压和抗拉强度，能够形成完整的固化体。
固井的过程需要控制固井液的流速和排量，以保证固井质量。
除了上述关键问题外，还有其他一些亟待研究和探讨的问题。
井控技术中的自动化和智能化问题。
目前，钻井井控系统中的传感器和监测设备能够实时检测井筒和地层的状态，并通过自动化控制系统进行调整，以确保井控的效果。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术深井超深井和复杂结构井是石油勘探开发领域中的难点和重点。
为了提高井深和提高钻井效率，高效、安全、可靠的垂直钻井技术显得尤为重要。
深井超深井钻井技术是指针对超过5000米或更深井深的垂直钻井而言的，在这个范围内，钻井面临的挑战有：高温高压、地层钻进难度大、极易发生事故、井底钻头易受损等。
为了解决这些问题，人们采用了下面的方法：1. 确定合适的钻井液体系结构。
钻井液的质量会对井的钻进效率起到重要的影响，特别是在深井超深井钻井时。
2. 优化钻井工艺，特别针对井口、井筒以及井底的情况进行优化，减少阻力，提高钻进效率。
3. 高效地利用井眼以及钻头的各种功能，例如：钻头可以作为测井工具、地层样品采集工具等。
4. 使用新型的测井技术。
利用高分辨率测井工具，如多频声波测井技术、多角度声波测井技术等。
复杂结构井钻井技术，是指在非垂直井管内钻孔的技术，例如斜井、水平井、方向钻井等。
这种钻井技术常常被应用于开采层状、层状粘土、页岩、煤制气等井型。
为了解决复杂结构井钻井时面临的困难，例如遇到高压、高温、高地层压力、高气水比、钻柱损坏等问题，我们可以采用下面的方法：1. 应用高压钻井液。
因为在水平井、斜井中钻井时，井眼形状复杂，液体能流阻力加大，因此需要使用高压钻井液，以弥补这种能流阻力。
2. 选择合适的防护装置。
为了防止顶部的岩石物质落入井眼，我们需要使用合适的防护装置，如套管、电缆保护管、钢丝绳内钢管等。
3. 选择合适的钻井工具。
钻井工具优化可以提高钻进速度、延长钻头使用寿命、减少钻柱损坏等问题。
4. 积极采用新型的钻井技术。
例如利用地下导向仪、方向钻井技术等。
总之，深井超深井和复杂结构井的钻井技术与传统钻井工艺有很大不同点，需要我们采用先进的钻井技术，才能充分发挥其巨大的生产潜力。
钻井液对井壁稳定性的影响研究
钻井液对井壁稳定性的影响研究随着石油勘探的不断深入，油井的开采难度也越来越大。
在油井开采中，井壁稳定是非常重要的一环。
井壁稳定的好坏直接影响到油井的安全和效益。
而钻井液作为一种重要的工业液体，在井壁稳定中起到了关键性的作用。
钻井液的类型钻井液是一种与地下岩石接触并且能够冷却和润滑钻头的流体，其中含有各种化学物质和颗粒物。
钻井液一般被分为水基钻井液和油基钻井液两大类。
水基钻井液中的主要成分是水、黏土、碳酸钙、砂和多种溶剂和添加剂。
它具有良好的稳定性、环保性和使用灵活性，被广泛应用于油田勘探和开采过程中。
油基钻井液是以油为基础的钻井液，可以分为石油类和合成类两大类。
与水基钻井液相比，油基钻井液在温度和压力变化的环境中具有更好的性能。
但由于其不易降解，对环境的影响较大，因此使用受到限制。
钻井液对井壁稳定的影响井壁稳定是指在开采过程中，油井壁不会因为外部和内部力的作用而出现塌陷、断裂和破坏的稳定状态。
钻井液对井壁稳定性的影响主要表现在以下几个方面：1. 压实作用钻井液在钻孔过程中与地层岩石相互作用，产生一定的侵蚀和压实作用，从而增强井壁的稳定性。
同时，在井壁稳定良好的情况下，钻井液的压实作用也能够减少孔道的塌陷。
2. 堵漏作用在井壁出现渗漏时，钻井液可以起到堵漏的作用。
特别是一些含有胶体物质的钻井液，会因为其本身的黏稠度而很好地封堵孔道，从而增强了井壁的稳定性。
3. 泥位控制当井壁不稳定时，地层中的泥位会比较浅，导致孔内泥浆上浮，使得采油难度加大，严重时甚至会发生事故。
钻井液的良好泥位控制作用能够更好地维持井壁的稳定性。
4. 粘滞性作用钻井液在井孔内形成一层流体层，能够通过其黏稠度来防止孔壁沉降或塌陷。
在井壁出现翻塌时，流体层能为井壁提供压力支撑，从而增强井壁的稳定性。
总之，钻井液在井壁稳定性中起着关键性的作用。
其良好的物理性质和化学性质能够保证井壁的稳定性，使得采油作业更加安全和高效。
结语随着油井的不断深入和勘探的不断进行，对井壁稳定性的要求也越来越高。
简析钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势
简析钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势近几年，我国钻井液技术在技术研发和实际应用两个方面，与国外先进技术相比都有了长足的进步。
但是随着我国“十二五”期间对西部地区复杂地质环境下深井、超深井勘探需求的持续增加，现有的钻井液技术水平已经不能够满足实际生产的需求。
因此，有必要从全局角度出发，对我国钻井液技术现状以及应用难度进行归纳，更加慎重的规划钻井液技术的下一步发展方向。
而本文针对这一情况，主要介绍了国内钻井液技术的应用现状，以及在实际应用过程中存在的突出问题。
并结合我国目前西部地下资源开发规划的实际需求，针对我国钻井液技术应用难度，分析了未来我国钻井液技术的发展趋势。
标签：钻井液技术;现状;发展趋势一、国内钻井液技术现状分析（一）水基钻井液成膜技术针对我国泥页岩地质环境较多客观现状，近几年我国在水基钻井液成膜技术的应用过程中，在水基成膜技术方面有了长足发展。
为了优化泥页岩地质不太理想的水基钻井液成膜现状，需要控制孔隙尺寸。
目前国内主要通过在泥页岩薄层添加适当比例的化学材料来加大其电荷密度，从而达到介绍水压力，适当的改变井下水推动力的受力方向，使得井壁更加稳定，从而实现接近理想的水基钻井液半透膜。
（二）超高温水基钻井液技术考虑超深井采用水基钻井液技术时较易出现的超高温工作环境，国内钻井液技术学术研发界充分考虑超高温对钻井液黏土粒子效用的影响，针对性的增强钻井液处理剂对黏土粒子抗热氧降解以及去水化方面的强度。
国内目前一般采用GBH组昂今夜抗高温处理剂，且该处理剂总还进行了更加细致的针对高温带来的各类隐患的防治配方，能够根据具体地质环境及实际应用条件更加具体的解决高温黏土凝结、塌封等问题。
（三）快速钻井液技术我国石油集团针对西部新疆、青海等地区的特殊地质，研制出了一种能够有效减少钻井液环控摩擦力，提高超深井钻井机械转速的快速钻井液技术。
这一项技术不仅能够提高深井、超深井钻探工程效率，同时还能解决上层黏土吸附钻头，造成下钻阻力加大的问题。
邵深1井钻井液技术的研究与应用
第２ ７卷 第 ４期
宗桂 勇等 ：邵 深 １ 井钻 井液技 术的研 究与应 用
％ 表 ３ 几 种 超低 渗 透 钻 井 液 性 能 测 试 结 果
第２ ７卷 第 ４期
２ １ 年 ７月 ００
钻
井
液
与
完
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Ｖ． ． ， ｏ ２７ ＮＯ ４ 】 Ｊ ｌ ０１ ｕｙ ２ ０
ＤＲＩ Ｉ ＬＬ ＮＧ ＬＵＩ ＆ Ｃ０Ｍ Ｐ ＥＴ ０Ｎ Ｌ Ｄ Ｆ Ｄ Ｌ １ Ｆ ＵＩ
文章 编 号 ： １０ —６ ０ ２ １） ４０ ５ ．４ ０ １５２ （０ ０ ０ ．０ ００
×１ ０ ．０ｍ－ ２ ４５ｍｍ ×１ ０ ．０ｍ ； ５３ Ｆ ４ ． ６ ２ １ 西２１ ． ６ ５９ｍｍ
ｘ ７ ２５ ４ ｍ。全井 取心 ２ ３ｍ，收获率 为 ９ ％。 ９
３１ 防塌剂 的优选 ．
在 １ 的 不 同 防 塌 剂 溶 液 中 加 人 ５ 径 为 ％ ０ｇ粒 ２８ ～ ３ ０ｍ 的钻 屑 ，在 ９ 热 滚 １ ，用孔径 ．０ ． ｍ ２ Ｏ ６ｈ
域地层 是邵伯 次 凹中心最 厚 ， 四周逐 渐抬 升减 薄 。 往
岩水 敏 性 强 ，坍 塌 压 力 系数 较 大 ，“ 高 导 泥 岩 ” 五 极 易发 生 井壁 失稳 而产 生 掉块 和井 壁坍 塌 ，要求 钻 井 液具 有很好 的护壁 ｌ 防垮 塌能 力 。 生和 ３ ）该 区主要储层 Ｅｄ砂 体为 中低孔 一 低渗储 特
岩孔 隙发 育 、易渗 漏 ，要求 钻井 液 造壁能力 强 ，泥
4泥浆侵入
三、电测井响应
（1）谈水钻井液侵入油、水层双感应测井响应特征实例
（吉林油田H81井，浸泡8天，RILD=40Ω.m、RLLD=100 Ω.m ， 说明低侵对感应影响大）
三、电测井响应
（2）谈水钻井液侵入低含油饱和度油层测井响应特征（模拟）
低含油饱和 度油层测井响 应与好油层明 显不同：浸泡 时间增加高侵 深度增加，深 侧向下降不大， 而深感应下降 明显；再往后， 侧向也出现高 侵，感应则在 较短时间出现 高侵。
3、低阻环带存在实例
（库车洼陷KL2井阵列感应测井反映低阻环带）
二、钻井液侵入地层的径向电阻率分布特征
4、低阻环带随时间变化实验模拟结果
二、钻井液侵入地层的径向电阻率分布特征
5、具有低阻环带的简化电阻率剖面模型
二、钻井液侵入地层的径向电阻率分布特征
6、双感应、双恻向测井测量模型
（1） 感应测井相当三者并联 （2） 侧向测井相当三者串联
电阻率测井影响因素探讨之一 （钻井液侵入）
田永敏
钻井液侵入作用
一、钻井液侵入影响因素 二、钻井液侵入地层的径向电阻率分布特征 三、电测井响应 四、结论
一、钻井液侵入影响因素
钻井液的滤失性（静、动滤失，泥饼渗 透率）、井内液柱与地层的压力差、油 、水相渗透率、钻井液滤液与地层水矿 化度差、钻井液浸泡储层的时间
由于含油饱 和度低，油 相渗透率降 低，在油层 的侵入带内 造成低阻环 带推移消失 速度快。
70年代以前 认为感应高 侵为水层，
（含油饱和度较低油层钻井液侵入电测响应）
三、电测井响应
（3）谈水钻井液侵入低含油饱和度油层测井响应特征实例
塔里木轮南三叠系So=60%油层，浸泡3天油层为正差异，油水层为负差异； 浸泡20天油层为负差异和无差异，油水层为负差异变大，且电阻率略有下降。
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中国石油大学（北京）成人远程教育毕业设计（论文）钻井液井壁侵入深度技术研究姓名：学号：性别：专业:批次：电子邮箱：联系方式：函授站（教学点）：指导教师：2012年5月10日钻井液井壁侵入深度技术研究摘要正压差情况下钻井液在钻井过程中一般要进入井壁一定深度。
钻井液的侵入不仅污染储层，降低产能，而且对各种测井响应有不同程度的影响，造成测井解释的多解性甚至误解释。
控制钻井液井壁侵入深度是射孔完井油层保护的重要手段。
以屏蔽暂堵技术为核心的一系列钻井液改造技术希望能够有效控制钻井液井壁侵入深度。
测量钻井液井壁侵入深度可以验证钻井工艺在油层保护方面的实际成效，客观提升油层保护工艺技术进步。
能够反映钻井液井壁侵入深度的测量工艺技术很多，但是由于油田公司在降低钻井投资方面压力较大，开发井许多常规测量项目被删减或完全取消，寻找一种低成本而又简单便捷的探测钻井液井壁侵入深度的测量工艺技术是本文的研究核心。
钻井液侵入渗透性地层时所形成的流体界面在钻穿该地层后的一段时间内应该是相对边缘清晰的，在这时候侵入带和非侵入带之间形成一个高频电磁波的反射界面。
在非磁性介质中，充填流体岩石的电导率和介电常数主要由孔隙中水的数量和电导率确定，因此，主要影响电磁波传播的岩石物性参数是钻井液电阻率，地层水电阻率及含水饱和度。
关键词：钻井液，油层保护，侵深，测量，简单，工艺目录第一章油田保护储层的钻井液技术 (1)1.1储层损害的概念 (1)1.2 保护储层的钻井技术 (1)1.3 保护储层的钻井液技术 (1)第二章成膜水基钻井液（超低渗透钻井液） (3)2.1 成膜钻井液降滤失、减小储层损害机理 (3)2.2 提高地层的承压能力的机理 (4)2.3 消除压差卡钻机理 (4)第三章钻井液井壁侵入深度测量仪采用的关键技术 (5)3.1 微型化井下电磁探测仪器大功率供电技术 (5)3.2 井下仪器抗磨、抗压、耐高温工艺技术 (6)3.3 新型聚焦技术 (6)3.4 系统总体设计 (6)第四章结论 (8)参考文献 (9)第一章油田保护储层的钻井液技术1.1储层损害的概念所谓储层损害是指油层钻开后，到石油开采完整个过程中，由于外来固相物质与流体侵入后，引起油层岩石及其孔隙空间和流体发生物理、化学和物理化学变化导致孔隙空间改变、渗透率降低和渗流阻力增加、油井产量降低。
储层损害（即地层损害）存在于许多油井生产的始终。
微粒运移，粘土矿物水化、膨胀分散，无机垢，沥青质和其它的有机沉淀物等都对地层损害产生。
地层的损害可以致使油井减产，一般要进行的是昂贵处理这样才可以消除其损害。
地层的损害分为机械的损害与化学的损害。
机械的损害是颗粒的固相和乳化物及沥青与无机盐以物理的方式堵塞孔隙的空间。
储层中发生了化学的变化因而造成地层的损害，往含的高矿化度的地层水砂岩储层的注低矿化度水，低矿化度水将诱发粘土的膨胀与微粒的运移。
钻井液对储层造成的可能伤害有：滤液可引起粘土膨胀、水锁、乳化、固相引起堵塞等；促使钻井液及固相易于进入地层；增大滤液侵入量；冲蚀井壁破坏滤饼，不仅促使滤液进入产层，而且易造成井眼扩大，影响因井质量；快速起钻的抽汲效应，可破坏滤饼，快速下钻的冲击可增大压差，从而促使钻井液侵入储层量的增加；一方面可破坏滤饼，使钻井液易于进入储层，另一方面泥抹作用，使固相嵌入渗流通道，降低储层渗透率。
1.2 保护储层的钻井技术在钻开油气层、注水泥、射孔完井、酸化、压裂、采油、注水、修井等各个生产过程中都会不同程度地损害油气层。
而钻井作业是打破油气层原始平衡状态的第一步骤，因此，钻井过程中的油气层保护技术就显得尤为重要。
钻井过程中保护储层的有效地方法是：.欠平衡钻井技术，避免正压差作用下的侵入损害；屏蔽暂堵保护油气层的钻井液技术；使用减少油气层损害的钻井液。
1.3 保护储层的钻井液技术保护储层的典型的钻井液体系有如下种类：有机盐（甲酸盐）钻井液；聚合醇钻井完井液；无机正电胶（MMH）钻井完井液；有机正电胶钻井完井液；甲酸盐聚合醇钻井完井液；无机正电胶（MMH）聚合醇钻井完井液；正电性钻井液；成膜水基钻井液（或称超低渗透钻井液）。
1.3.1 暂堵粒子按照粒子物理性质可分为刚性粒子、变形粒子和纤维状粒子。
刚性粒子主要为超细碳酸钙颗粒，变形粒子常用磺化沥青、氧化沥青、石蜡和树脂等材料；纤维状粒子主要为石棉短纤维。
按照粒子的作用可分为架桥粒子和填充粒子。
架桥粒子的粒径较大，其作用是堵住孔隙喉道，将大的喉道分割为直径更小的通道；填充粒子是架桥粒子的下一级粒子，其作用是堵住由大喉道分割而成的次级小喉道。
变形粒子的作用较为复杂，它既可以堵塞填充粒子未堵住的更次一级的微小喉道，也可与其它粒子一起堵塞较大的孔隙喉道。
而纤维状粒子的主要作用是堵塞孔径较大的裂缝。
1.3.2 暂堵粒子粒径的选择原则对于孔隙性储层，通常按最大连通孔喉直径的1/2～2/3 选择架桥粒子（常用刚性粒子，即细目的CaCO3）的粒径，并使这种颗粒在钻井液中的含量大于3%。
通常选择粒径大约为最大连通孔喉直径的1/4 的刚性粒子作为填充粒子，其加量应大于1.5%。
可变形颗粒一般选用粒径与填充粒子相当、软化点与油气层温度相适应的可变形颗粒，加量通常为1～2%。
若储层存在裂缝或宽度较大的微裂缝，则架桥材料中还应加入纤维状暂堵材料，用以封堵裂缝，纤维长度应根据裂缝宽度而定。
屏蔽暂堵现场实施的工艺技术要求:第二章成膜水基钻井液（超低渗透钻井液）长期实践表明，利用传统钻井液体系，往往顾此失彼，难以同时解决在钻遇压力衰竭地层、裂缝发育地层、破碎或弱胶结性地层、低渗储层以及深井长裸眼大段复杂泥页岩和多套压力层系等地层时压差卡钻、钻井液漏失和井壁垮塌以及地层损害等等复杂问题。
为此，近年来国外学者提出并开发出成膜（超低渗透）钻井液体系。
超低渗透钻井液主要工作原理为：利用特殊聚合物处理剂，在井壁岩石表面浓集形成胶束，依靠聚合物胶束或胶粒界面吸力及其可变形性，能封堵岩石表面较大范围的孔喉，在井壁岩石表面形成致密超低渗透封堵膜，有效封堵不同渗透性地层和微裂缝泥页岩地层，在井壁的外围形成保护层，钻井液及其滤液完全隔离，不会渗透到地层中，可以实现近零滤失钻井。
成膜水基钻井液技术就是使钻井液具有半透膜性能，或在井壁上形成一层分子膜(隔离膜)，在井壁的外围形成保护层，阻止水及钻井液进入地层，从而有效地防止地层水化膨胀，封堵地层裂隙，防止井壁坍塌，保护油气层。
成膜钻井液技术是防止井壁坍塌与保护储层完全协调一致的新技术。
成膜钻井液(半透膜、隔离膜)既有半透膜效能，又能在井壁上形成隔离膜，两者相互协同作用，具有很强的抑制泥页岩水化膨胀分散、封堵地层微裂缝的能力，能阻止钻井液及其滤液进入地层，是一种动态滤失量为零的钻井液，能有效地稳定井壁，保护储层效果好。
2.1 成膜钻井液降滤失、减小储层损害机理当用超低的渗透钻井液进行钻井时，钻井液里含有聚合物聚集成的可变形胶束，钻井液能透过的页岩进行渗透进去，这些的胶束在页岩上的迅速铺展开来，在孔喉处能形成低渗透性封闭，阻止钻井液进一步渗透。
钻井引起的页岩产生出裂缝时，超低的渗透钻井液就能填塞这些的裂缝，钻井液在裂缝空隙中或者碎片表面上产生的表面张力，空隙或者碎片越小就张力越大。
由此可以阻止钻井液的滤失，在井壁的表面形成了致密无渗透封堵的薄层，有效的封堵不同的渗透性的地层与微裂缝泥的页岩的地层，在井壁外围可形成保护层，钻井液以及滤液的完全隔离，不会去渗透到地层当中，可实现近零的滤失钻井，防止地层的内粘土颗粒运移，减少钻井液对储层损害以保护油气层。
2.2 提高地层的承压能力的机理钻井施工的过程中，由于井壁针对钻具会产生各种摩擦力，摩擦通过钻杆和形成过平衡压力，过平衡压力通过钻杆适用于墙壁。
如果不能削弱或消除形成过平衡压力，这将导致井壁坍塌和严重的钻井液过滤。
超低渗透钻井液具有良好的密封性能，它可以过平衡压力消除零，压力不转移的形成，通过有效的封堵地层，钻接杆不是由于过平衡压力和冲击轴。
在这种情况下，由过平衡产生的摩擦力被削减到零，故而不会造成井壁坍塌和钻井液严重滤失。
2.3 消除压差卡钻机理压差是钻井液柱压力与地层孔隙之差值大小，是作用于钻铤而压紧在泥饼上的侧压力值。
压差越大，更容易坚持。
一旦钻杆和容易渗透地层接触，钻井液产生的过平衡压力去钻杆，钻杆对井壁造成粘。
压力差的情况下，一个重要的因素，影响性能的钻井液滤饼，如果滤饼厚度，钻杆泥饼会越来越大，然后比较薄滤饼易钻。
在超低漏钻井液的低漏屏障迅速产生，气密密封膜形成，钻井液漏极低，滤饼厚度为最常规钻井液快速增厚，压力差不传送到地面。
因此使用超低渗漏钻井液可大大降低卡钻的风险。
第三章钻井液井壁侵入深度测量仪采用的关键技术3.1 微型化井下电磁探测仪器大功率供电技术系统是一个强大动力电源，输出功率较大。
它是由微机控制的，微机正常工作是整个系统安全运行的保证。
然而微机是在弱电下工作的，强电干扰是微机正常工作的严重威协，它可引起微机误动作进而整个设备损坏。
为了消除高压电路与微机控制系统之间的电联系以减小强电干扰，我们在整个电路中采用了隔离技术。
如低压控制信号是通过光电藕合方式传输到高电压电路中的微机与其它电路的工作电源都采用隔离电源一变换器，以消除通过电源的祸合干扰从高压电路中得到的电流信号也是通过隔离放大器放大后再送人低压电路中。
供电系统的控制装置高低压电路、发电机、发动机的点火系统等都在一个车体内，高压电路的开通、发电机的运行、点火系统的工作都能在车体内产生强电磁干扰，故提高微机控制系统的抗干扰能力是本系统的关键间题。
要特别注意微机系统内大规模集成电路电源的高低频滤波，良好合理的接地，屏蔽的加强以及信号触发采用电平方式等。
同时也要注意控制信号的驱动器对干扰信号的抑制和滤除，保证高压可控开关按正常程序运行。
对汽车发动机的点火系统的高频干扰可以采用阻尼大的点火传输线加以抑制。
系统逆变器由可关断可控硅组成，它价格昂贵，容易损坏，对其采取可靠的保护是整个系统安全工作的关键。
可控硅对过电压极灵敏，当正向电压超过它的断态重复峰值电压一定值时就会误导通，引起工作不正常当外加的反向电压超过它的反向重复峰值电压一定值时，可控硅只需几个微秒就会损坏当过电流通过可控硅时，必须在内下降到额定值，否则形成永久性破坏。
因此对可控硅必须进行过电压、过电流保护。
本系统采取如下保护措施一般的阻容保护可以抑制浪涌电压对可控硅的损害。
压敏电阻保护。
在电路中加人压敏电阻，可以为开闭冲击电压，雷击等引起的过电压提供良好的能量消散渠道，起到阻容保护难于完成的保护作用。
过流保护。
当外电路过载或短路引起过流时，本系统的电子开关动作，一方面关断高压输出，另方面关断发电机励磁电流以关断发电机输出电压。