工程院针对南川页岩气井井壁易失稳和摩阻大的难题，开展机理研究，研发新型处理剂，迭代形成新一代高性能水基钻井液体系。唐文泉 供图
解决难题：深层超高温下钻井液失效及非常规油气开发中钻井液高性能与环保不可兼得
□李大奇
随着油气勘探开发持续向深层、绿色、高效方向发展，钻井液技术正面临前所未有的挑战。一方面，在万米深地的极端高温高压条件下，钻井液的耐温性能与长期稳定性已成为“卡脖子”难题；另一方面，环保法规日趋严格，在页岩油气资源勘探中，传统油基钻井液的环境适应性短板愈加凸显。工程院依托多年技术积淀与自主创新，在超高温水基钻井液及高性能环保水基钻井液两大关键领域接连取得突破，为我国万米深地安全高效钻探及非常规油气绿色开发提供了坚实的技术支撑。
工程院超高温水基钻井液技术团队坚持自主创新，紧盯材料耐温性难题，逐一攻克技术卡点，研发出具有自主知识产权的超高温降滤失剂SMPFL-240L/H等系列产品。经数千组实验优化，构建的新型超高温水基钻井液体系耐温上限从220摄氏度提升至240摄氏度，实现了技术跨越。
今年初，超高温水基钻井液体系在新疆万米深井成功应用。在井底超230摄氏度极限环境下，钻井液各项性能满足施工要求，最终完钻井深达11116米，电测3天钻井液无沉降，测井工具一次到底，助力该井创下万米井钻井周期最短及万米井全程使用水基钻井液完钻等多项国内纪录，彰显了中国石化钻井液技术的硬实力。
针对复杂非常规地层水平井钻井中环保与性能难以兼顾的难题，工程院聚焦水基钻井液环保性、润滑性、抑制性，提出“外防水侵+内控膨胀”井壁稳定控制与“液+固”复合成膜润滑减阻技术对策，自主研发了9种核心处理剂，成功解决井壁稳定和降摩减阻等难题。
通过10多年持续攻关，高性能水基钻井液技术已迭代升级三代，体系耐温150摄氏度，极压润滑系数0.03～0.08，页岩裂缝封堵率高于90%，成本较油基钻井液低50%以上，实现环保与经济性双赢。
该技术已在苏北、西南等区块累计应用50余口井。在苏北页岩油工区应用30余口井，老浆利用率高于40%。在重庆南川工区完成水平段长2100米的页岩气井施工，摩阻较邻井降低30%。在西南威页工区，首次实现中国石化深层页岩气长水平井水基钻井液高效成井，水平段长1500米，井壁稳定周期长达73天。