“該井一趟鉆完鉆，進(jìn)尺2546米，機(jī)械鉆速16.61米/小時(shí)，鉆井周期縮短46%。合成基鉆井液再次交出了完美答卷?！苯眨趧倮麧?jì)陽國(guó)家級(jí)頁巖油示范區(qū)重點(diǎn)井施工現(xiàn)場(chǎng)，中石化勝利石油工程公司鉆井液技術(shù)服務(wù)中心勝利項(xiàng)目管理部負(fù)責(zé)人和鉆井方負(fù)責(zé)人擊掌相慶。

　　鉆井液被稱為“鉆井的血液”，對(duì)鉆井質(zhì)量好壞起著關(guān)鍵作用。鉆井液技術(shù)服務(wù)中心項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)“十年磨一劍”，研究出全新的合成基鉆井液技術(shù)，有力支撐了勝利頁巖油的勘探開發(fā)和準(zhǔn)噶爾盆地深層的油氣發(fā)現(xiàn)。近日，合成基鉆井液技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用獲2024年度中石化科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

　　把實(shí)驗(yàn)室搬到鉆井現(xiàn)場(chǎng)

　　近年來，隨著非常規(guī)頁巖油氣勘探開發(fā)成為熱點(diǎn)，問題與困難也接踵而至。

　　“與國(guó)內(nèi)外頁巖油相比，勝利頁巖油埋藏深、壓力高、溫度高、斷層多，開采屬于世界級(jí)難題。頁巖地層井壁失穩(wěn)、涌漏同存、地層流體污染頻發(fā)，常規(guī)鉆井液難以適應(yīng)。鉆井液高溫失效、裂縫性漏失以及原油污染增稠等技術(shù)難題亟待解決?！便@井液技術(shù)服務(wù)中心經(jīng)理李科深有體會(huì)。

　　無獨(dú)有偶，在新疆準(zhǔn)噶爾盆地，隨著勘探開發(fā)面向“深層、超深層”，井深近9000米，地層溫度達(dá)210℃，井壁坍塌、掉塊嚴(yán)重，研發(fā)新型鉆井液迫在眉睫。

　　開發(fā)急需就是攻關(guān)方向。在勝利石油工程公司全力支持下，李海斌、陳二丁等專家團(tuán)隊(duì)持續(xù)開展專題攻關(guān)。經(jīng)過數(shù)百次試錯(cuò)調(diào)整，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的合成基鉆井液體系逐漸開始成形。

　　2017年，在鄭41-平2井，技術(shù)團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)陸上首次使用合成基鉆井液體系，最高日產(chǎn)油量達(dá)到29噸，展現(xiàn)了該體系優(yōu)良的儲(chǔ)層保護(hù)效果。

　　打造“健康”的鉆井血液

　　自主研發(fā)合成基鉆井液體系需要聚焦目標(biāo)循序漸進(jìn)。從2022年開始，針對(duì)非常規(guī)頁巖油和深井超深井高溫高壓難題，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研發(fā)了雙子復(fù)合乳化劑、多吸附位點(diǎn)潤(rùn)濕劑，形成了雙子籠簇型合成基乳液，建立了溫壓耦合性能評(píng)價(jià)方法，構(gòu)建了抗超高溫合成基鉆井液體系，有效提高了合成基乳液的高溫穩(wěn)定性，耐溫達(dá)到230℃。

　　最難得的是，團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一套高溫沉降穩(wěn)定性測(cè)試儀、一套高溫高壓電穩(wěn)定儀，達(dá)到耐壓15兆帕、耐溫240℃測(cè)試條件，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)合成基鉆井液高溫沉降穩(wěn)定性和乳化穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法的空白。

　　針對(duì)鉆井液應(yīng)用區(qū)塊井壁失穩(wěn)和漏失難題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)研制出親油樹脂嵌合剛性粒子封堵劑，不僅建立了孔網(wǎng)骨架嵌合多維組分堵漏配方，還研發(fā)了剛?cè)狳c(diǎn)嵌合微納米封堵劑，提升了樹脂韌性與強(qiáng)度，封堵率達(dá)到90%以上。

　　針對(duì)以往鉆井液流變性能調(diào)整難的難題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)制備了合成基鉆井液陰非離子共聚物降黏劑，改善了合成基鉆井液的流變性能;形成了原油侵合成基鉆井液性能調(diào)控工藝，提升了鉆井液抗原油污染能力，黏度降低30%，較好解決了勝利頁巖油牛頁1區(qū)原油侵污染問題。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過研究攻關(guān)，獲得8項(xiàng)發(fā)明專利，核心期刊發(fā)表論文7篇。

　　保障上游高效勘探開發(fā)

　　隨著合成基鉆井液日趨成熟，在勝利頁巖油、勝利西部準(zhǔn)噶爾盆地以及南疆順北油氣田等工區(qū)大顯身手，為上游高效勘探開發(fā)提供了有力保障。

　　目前，合成基鉆井液在勝利頁巖油井施工，復(fù)雜時(shí)效降低52.86%，鉆井周期明顯縮短。其中，豐頁FY1-6HF井完鉆井深7025米，水平段3055米，平均井眼擴(kuò)大率1%，刷新了勝利油田最深水平井、最深頁巖油水平井紀(jì)錄，創(chuàng)頁巖油水平段最長(zhǎng)紀(jì)錄指標(biāo)。豐頁1-1HF井峰值日產(chǎn)油262.8噸，刷新了國(guó)內(nèi)頁巖油單井日產(chǎn)最高紀(jì)錄。

　　截至目前，勝利合成基鉆井液技術(shù)在勝利濟(jì)陽國(guó)家頁巖油示范區(qū)、勝利淺海、準(zhǔn)噶爾盆地、南疆順北等推廣應(yīng)用152口井，應(yīng)用效果得到高度認(rèn)可。