中原石油工程现场工程师正在测量钻井液比重。程相东 摄
解决难题：页岩油气、超深井等复杂地层钻井井壁失稳、润滑防卡、环保受限、成本偏高
□杨晨涛 程相东
随着油气勘探开发不断向深地、页岩等复杂地层挺进，钻井作业面临多重瓶颈。高活性泥页岩、破碎地层易引发井壁失稳，普通水基钻井液抑制防塌能力不足，强抑制水基钻井液效果有限；传统油基钻井液虽能稳定井壁、保障润滑，但成本高昂、钻屑处理难度大，且存在突出环保风险。在页岩油气水平井、超深井及环境敏感区施工中，安全、高效、绿色三者难以兼顾，成为核心痛点。
中原石油工程自2012年启动技术攻关，组建专项团队，聚焦超强抑制、润滑、环保三大核心方向，历经14年闭环迭代，自主研发出近油基钻井液体系。团队通过分子修饰、扩链、接枝等手段，深度改性烷基糖苷、壳聚糖等生物质材料，成功研制近油基钻井液与系列环保型处理剂，打造出机理与油基相近、性能比肩油基、环保优于油基的高性能水基钻井液。产品耐温达180摄氏度，适用密度1.15~2.55克/立方厘米，可全面满足复杂地层钻井需求。
近油基钻井液实现安全、高效、绿色协同突破。安全方面，依托低水活度反渗透驱水、吸附成膜阻水、嵌入拉紧晶层三重机理，构建强抑制强封堵体系，从根源解决泥页岩水化分散、地层坍塌问题，筑牢钻井安全底线。高效方面，凭借强吸附成膜降摩减阻与优良携岩能力，有效避免岩屑床形成，降低钻柱扭矩与摩阻，杜绝定向托压、卡钻事故，显著提升钻进效率。绿色方面，作为水基体系，其综合成本较油基钻井液降低30%以上，老浆重复利用率超90%，钻屑按普通水基固废处置，环保压力大幅下降。
目前，近油基钻井液已在顺北、川渝、松辽、苏北等多区域应用近60口井。在涪陵国家级页岩气示范区应用34口井，焦页66-检5井刷新水平段连续取芯多项世界纪录，焦页5-Z6HF井刷新国内页岩气水基钻井液日进尺（630米）纪录；松页油2HF井突破松辽盆地页岩油水平井水基钻井液施工禁区；顺北11X井完钻井深9093米，创120毫米“井眼”亚洲最深纪录。