国外深水钻井液技术现状
国外高性能水基钻井液研究的最新进展
国外高性能水基钻井液研究的最新进展近年来，国外高性能水基钻井液的研究成为了国际油气行业的热点研究领域之一。
高性能水基钻井液相比于传统的石油基钻井液在环保性、安全性等方面具有巨大优势。
本文将介绍高性能水基钻井液最新的研究进展。
一、高性能水基钻井液的特点高性能水基钻井液具有环保性和经济性等优点，符合现代钻井行业以环保为主题的需求。
同时，在使用过程中它具有良好的稳定性、低毒性、易清洗、可重复使用等特点，大大减少了净水的消耗，降低了钻井成本。
二、高性能水基钻井液的研究进展（一）高性能水基钻井液的制备技术高性能水基钻井液的制备技术主要分为三类：第一类是利用溶胶凝胶技术，即利用悬浮在水中的纳米颗粒形成的凝胶体系，实现钻井液体的结构加固和调节性能的方式；第二类是利用粒子-胶团-聚合物（PPP）复合体系，即利用粉粒体系、颗粒聚团体系和高分子体系相互作用，制备钻井液；第三类是利用新的改性剂，改善传统钻井液的性能，提高高性能水基钻井液的性能。
（二）高性能水基钻井液的应用研究高性能水基钻井液的应用使得钻井效率得到了显著提高，同时在满足钻井作业精度要求的同时，它还能够有效解决环境保护问题。
它在海上油田应用中减少了排放物的释放，也同时极大地降低了海洋污染。
三、结论高性能水基钻井液具有广阔的应用前景和较高的经济效益。
在制备技术和应用研究方面，国外相关学者已取得了很大的成果，但也需要继续增加研究力度，探索更多的技术方案，以逐步替代传统石油基钻井液。
四、未来展望随着全球对环保的要求越来越高，高性能水基钻井液必将成为下一代钻井液的主流。
未来，相信高性能水基钻井液将更加普及，其技术不断进步和完善，有望成为钻井液技术中不可或缺的一部分。
高性能水基钻井液的未来发展将更加多元化和专业化，同样也需要大量的资金和科技支持，以实现更加高效环保的钻井作业。
在制备技术方面，未来的研究将更加注重减少生产成本和提高制备效率。
同时，未来制备技术研究也将更加注重控制钻井液体系的稳定性和高温高压环境下的适用性，以满足更加苛刻的钻探条件。
深水钻井液
0
0 A2T 3 B2T 2 C2T D2
0 为钻井液的动切力，Pa；
A2，B2，C2，D2为钻井液特性常数； T为温度，℃。
（2）含温度的钻井液流变方程 将温度对钻井液塑性黏度和屈服值的影响关系式代入宾汉 流变方程，得到宾汉温度流变方程：
2
B0
B0
B1
T T0
B2
T T0
Ap0 eE/T
1 低温问题 深水海底的温度一般在2-4℃（热带地区一般在5℃左右，
而有些地区温度可达-3℃）。深水低温使钻井液黏度增大、 密度升高，流动阻力增加，深水钻井中的很多问题都是由 于低温造成的，如：
➢ ①压力传导系数降低，井控更加困难； ➢ ②钻井液循环压耗大，易超出本已较窄的安全密度窗口，使井壁
稳定性更加恶化； ➢ ③井眼清洁困难，钻屑和固体加重材料易沉降桥堵； ➢ ④钻井液顶替效率下降，泥饼虚厚，固井质量难以保证； ➢ ⑤低温高压下的钻井液中易形成天然气水合物等。
T0 为定常温温度，20℃；
由上述公式可以看出此为二次曲线，屈服值有一个极 值点，在此点左边，随着温度的降低屈服值逐渐增大；在 此点右边，随着温度的升高屈服值也逐渐增大。因此在确 定钻井液的低温屈服值时，应首先确定极值点，然后便可 以对钻井液低温下的屈服值做出恰当的描述。另外，钻井 液的屈服值主要受膨润土相的影响，因此，含固相钻井液 体系和无固相钻井液体系的屈服值在低温下有较大区别。
p
(1
0
(D1
6 p
d1 v1
)
)
p
(1
0
(D2
6 p
d v2
2
)
)
密度不变，v1=0.1m/s，塑性粘度不变，动塑比取为0.5，则 v2=0.26m/s。此时钻井液排量为：0.26/0.1*11.5=29.9m3/h。
深水钻井技术装备现状及发展趋势
深水钻井技术装备现状及发展趋势近年來，人们生活水平不断提高，人们生产、生活的有序运行离不开资源的持续供应，基于此，深水钻井技术装备不断升级，以此增加石油资源数量，确保天然气资源更好的满足应用需要。
但随着钻井深度的增加，深水钻井技术应用阻力不断加大，为了提高深水钻井技术装备利用率，扩大深水钻井技术装备应用空间，本文针对该论题深入探究，希望能为同行提供借鉴。
标签：深水钻井技术；现状；趋势前言：随着科学技术的不断升级，深水钻井技术装备相应改造，以此丰富油气资源开采量，提高深水钻井技术水平。
对比于西方国家，我国深水钻井技术装备利用现状不容乐观，因此，我国应主动向西方国家借鉴先进经验，以此突破钻井技术应用阻力，取得良好的应用前景。
1深水钻井技术应用常见阻力深水钻井技术应用过程中受较多因素影响，常见影响因素包括水深、天然气水合物、海底低温、环保政策、千层气体及气流等，各方面阻力分析介绍如下。
1.1水深深水钻井活动主要在水深大于0.5km的位置展开，钻井平台具有悬浮式、移动式特点，水深增加的同时，钻井平台载荷相应增加，对此，应扩大钻井平台规模、提高定位准确定，以此抵御洋流冲击，增强钻井平台稳定性。
此外，相关操作设备精密度大大提高，灵活性不断增强。
1.2天然气水合物深水钻井技术开展期间极易遇到固体天然气水合物，这类固体物质清除难度较大，如果清除工作未能及时推进，那么最终会出现导管堵塞现象，最终产生严重的钻井事故，大大降低钻井作业安全性。
1.3海底低温海底低温环境会在短时间内增强钻井液粘结强度，影响油基钻井液体系稳定性，最终会对深水钻井技术顺利应用增加阻力，导致钻井效率大大降低。
不同海水区域水温不相一致，因此，深水钻井技术应用的过程中应考虑所在区域海水温度。
1.4环保政策海洋环境保护工作推进的过程中，应遵循国际环境保护规定，相关规定明确支持，海洋接收的废弃物应具有可降解、无毒、清洁等特点。
这在一定程度上影响深水钻井技术施工技术，同时，钻井成本大大提高。
利用率高未来需求看涨——全球深水及超深水半潜式钻井平台现状与前景
鲞堡!耋堑!里垒!三!!垡!!!苎：里旦翌欢迎投稿及提供新闻线索随着全球原油消耗量的不断增长，陆地和浅水区域的原油产量已不能满足需求，因此深水油气勘探与开发引起各国的高度重视，全球深水钻井装备以及深水钻井技术也随之得到了快速发展。
这其中，半潜式钻井平台因为在波浪中的运动响应、对恶劣海况的适应性、甲板可变载荷以及自持力等方面的优越性，逐渐成为深水钻井的主力。
深水油气开发：储量丰富前景良好原油和天然气在今后相当长一段时间内仍将是全球最主要的基础性能源，且在未来20年内全球一次能源消费量预计不会呈下降趋势，并一直会占据50％以上。
而辽阔的海洋蕴藏着丰富的油气资技术的不断创新，海洋油气勘探将向更深水区发展，储量还会继续增加。
因此，全球海洋油气资源潜力巨大，勘探前景良好，将成为今后世界油气勘探开发的重要领域。
国际能源署公布的数据表明，近10年发现的超过1亿吨储量的大型油气田中，海洋油气占到60％，其中一半是在水深500m 以上的深海，且海洋中发现的油田规模也远远超过陆地发现的油田规模。
全球可开发石油资源(不含轻质致密油)共2．7万亿桶，其中的45％位于海上，这其中的1／4藏于超过500m的深水中。
对于非O PEC 国家来说，这一比例则更高：55％位于海上，其中1／3是深水。
N or w ay20144}船舶物资与市场51长15◆◆■看满求腓需嗍来耕未徽高漱蓊撇琦用猁啪U 一毛利一畋■-J R ■o一■■：O C U SI nf l M ar l l3e15ngl neer l l3a聚l焦l海I工油田名称位置所有人可采储量波斯湾沙特阿拉伯国家石油公司(沙特阿美)360亿桶萨法尼亚油田上扎库姆油田波斯湾阿布扎比国家石油公司60％、埃克森美孚公司28％、日本石油开发公司12％210亿桶(U ppe r Zakum)迈尼费油田波斯湾沙特阿拉伯国家石油公司(沙特阿美)130亿桶(M ani f a)哈萨克斯坦国家石油和天然气公司16．81％、埃尼集团16．81％、里海埃克森美孚16．81％、壳牌16．81％、道达尔16．81％，中90亿桶卡沙干油田国石油8．4％、日本国际石油开发株式会社756％卢拉油田巴西桑托斯盆地巴西国家石油公司65％、英国天然气集团25％、葡萄牙高浦能源1O％65亿桶(L ul a)注：资料来源For bes．com。
国内外深井超深井钻井液技术现状及发展趋势
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国内外钻井液技术的研究进展
1.4 环保型钻井液技术的有效应用此种钻井液技术在美国、欧洲等地区的利用率很高，能够发挥出环保的作用，降低了环境污染事故产生率，达到绿色钻井施工的目的[2]。
2 国内钻井液技术的发展状况说明相较于国外，国内在钻井液技术方面的发展时间较晚，与其存在着一定的差距。
近些年来，国内钻井技术得以不断发展，促使水平井和大位移井钻探数量与日俱增，针对钻井液技术的研究工作开始增多，其中阳离子水基钻井液和油包水钻井液的科学运用，能够达到一些结构特殊井筒进行钻井作业处理的需求。
尽管国内的钻井液技术较为落后，不过随着钻井技术开发速度的加快以及各类试验研究的数量不断变多，在部分技术方面在全球范围内处于领先的地位，非常值得大范围运用。
进行渗透膜钻井液技术的开发与研究，能够产生合成基钻井液与聚合醇类钻井液等等，而国外全新水基钻井液技术的出现，能够满足质量方面的需要，进行钻井现场运用时，能发挥出一定的作用。
我国所研发的成膜剂表现出半透明的状态，能对泥页岩出现的吸水膨胀情况加以有效抑制，成效非常明显[3]。
我国在超高温水基钻井液技术方面目前处于全球的领先地位，在研发出PAMS 磺酸盐聚合物之后，又开发出能在超高温钻井中运用的钻井液处理剂，获取良好的运用效果。
而有机盐盐水钻井液主要被应用到塔里木油田的试验中。
在欠平衡钻井液技术方面，对比国外，国内呈现出严重的滞后性。
基于泡沫与充气钻井液的前提下，国内加快了对低密度钻井液的研究速度，达到欠平衡钻井技术的需要。
而气体钻井液主要把氮气当成相应的循环流体，应用气体钻井液，使井筒相应的生产压差下降，减少了钻井作业的周期，达到对成本控制的效果。
3 针对钻井液相关认识的分析通过分析上述几类钻井液技术之后，能够了解钻井液技术的很多特征，形成了具体的认识：第一，必须对钻井液相应的油气层保护性能十分关注与重视。
探究钻井液技术的同时，要明确钻井液和钻井效率之间的关联，凸显出钻井效率的重要性。
第二，必须实现钻井液技术和有关学科之间的融合。
国内外超高温高密度钻井液技术现状与发展趋势
西 部 莺 琼 盆 地 地 质 条 件 恶 劣 随 着 全 球 石 油 需 求 的 不 断 增 加 及 已 探 明 储 量 的 海 # 地 温 梯 度 高 # 地 层 压 异 常 高 # 实 钻 井 底 最 高 温 度 达 到 最 大 钻 井 # 油 气 勘 探 开 发 逐 步 向 深 层 发 展 # 钻 遇 高 温 力 逐 渐 开 采 # > " O( '如 美 国 ( 北 海 等 已 开 采 地 高 压 地 层 的 概 率 逐 渐 增 大 稿 日 期 改 回 日 期 % ( 井 底 最 高 压 力 超 收 区 的 地 温 梯 度 平 均 达 > ' )O * ) ) I 作 者 简 介 王 中 华 男 河 南 柘 城 人 年 毕 业 于 郑 ( 井 底 温 度 超 过 钻 井 时 的 钻 井 液 州 过 * * )2 + : # ) ) O# 原 石 油 勘 探 局 副 总 工 程 师 兼 钻 井 工 程 技 术 研 究 院 大 学 化 学 系中 密 度 达 % 上' 国 内 大 庆 油 田 松 辽 盆 地 总 # ' # #P 0以 Q 授 级 高 级 工 程 师主 要 从 事 精 细 化 工 和 油 田 化 学 研 究 工 工 程 师教 北 部 徐 家 围 子 地 区 # 地 温 梯 度 高 达 井 作 > ' * O% * ) ) I# 系 本 刊 编 委 井 底 温 度 约 为 深 联 系 方 式 >@ ) )"?) ) )I# * A )"# > ) O'南
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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。
深水钻井技术现状及发展趋势分析
深水钻井技术现状及发展趋势分析摘要:海洋中有着大量的石油天然气资源，在全球油气资源总储量中占比高达70%左右，而500m以上的深水海域油气田在其中所占比例极高。
因此对于海洋油气特别是深海油气全球已达成共识，其将是未来世界油气资源来源的重要区域。
深海油气开采是高风险、高投资、高技术、高回报的行业。
本文就对深水钻井技术现状与发展进行了探讨。
关键词：深水钻井；钻井技术；海底钻井1 当前我国深水开发所面临的现状与挑战1.1在环境方面的挑战1.1.1浅层地质灾害主要包括三类:浅层气、浅层水流动(ShallowWaterFlow，简称SWF)、天然气水合物。
此类灾害一般在钻完井作业时泥线下约1500m的地层内有发生，影响井的安全性。
浅层气和浅层流具有高压力，容易高速井喷、要求压力波动低和处理困难的特点，易造成井塌，井喷。
而在我国南海，浅层气主要分布于大陆架区，而且甚为广泛。
SWF存在使得高质量的套管尾管无法建立，影响井壁稳定。
天然气水合物分解将引起地层承载力的不均匀，对海洋工程的安全有影响。
而且，突然释放的气体会对运输管道产生破坏作用，特别是在高压浅层气体释放的时候，轻则侵蚀套管，重则引起井喷。
除此之外合物的形成还会堵塞管线，钻进器具。
1.1.2恶劣的海洋环境(1)海底高压、低温环境;深水海底温度一般在3～5℃，海水的低温可影响到海底泥线以下450m处的岩层，使该区域岩层具有低于正常地温梯度的温度。
(2)波浪流:浮式平台和钻井船是在深水钻井作业中主要使用的工具，会因波、浪、流以及风吹产生摇晃，这会对其锚泊系统以及动力定为造成影响，使结果产生误差。
(3)台风:台风破坏力极强，当海上钻井平台或者钻采设备碰上台风时会被严重破坏。
(4)内波流:部分流体发生密度变化使流体内部不连续的现象，会导致大幅震荡。
较大的内波会严重缩小钻井作业窗口使钻井作业无法正常开展开。
并且如果钻井平台的立柱或着隔水管等结构遇到内波流时会受到较大的作用力使平台发生一定距离的偏移。
国内外钻井液的发展现状及趋势
国内外钻井液的发展现状及趋势第一章钻井液概述第一节钻井液的类型与组成第二节钻井液的其它方面第三节钻井液工作原理及技术介绍第二章国内外钻井液的发展现状第一节国内外钻井液的发展历史第二节国内外钻井液的发展现状第三章国内外钻井液的应用前景第一节国内外钻井液的比较及发展趋势第二节新型钻井液技术第四章结论摘要：本文主要论述了国内外钻井液的发展现况及趋势，介绍了近年来国内外发展起来的新型钻井液技术，国内外钻井液技术仍以抗高温、高压、深井复杂地层的钻井液技术为主攻目标，指出了钻井液处理剂的发展方向是高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染，并寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液体系及钻井液处理剂。
对钻井液技术发展进行了展望，由于深井、复杂井、特殊工艺井以及特殊储藏的开发、环境保护的重视，对钻井液完井液的要求越来越高，所以抗高温、高压、深井复杂地层、油气层保护仍是钻井液完井液技术发展的重要方向。
关键词：钻井液现状趋势第一章钻井液概述钻井液（Drilling Fluids）是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。
钻井液又称作钻井泥浆（Drilling Muds），或简称为泥浆（Muds）。
第一节钻井液的类型与组成一．钻井液的类型随着钻井工艺技术的不断发展，钻井液的种类越来越多。
目前国内外对钻井液有各种不同的分类方法。
其中较简单的分类方法有以下几种：按其密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液。
按与粘土水化作用的强弱可分为非抑制性钻井液和抑制性钻井液。
按其固相含量的不同，将固相含量较低的叫做低固相钻井液，基本不含固相的叫做无固相钻井液。
然而，一般所指的分类方法是按钻井液中流体介质和体系的组成特点来进行分类的。
根据流体介质的不同，总体上分为水基钻井液、油基钻井液和气体型钻井液等三种类型，后来又出现了一类合成基钻井液。
由于水基钻井液在实际应用中一直占据着主导地位，根据体系在组成上的不同又将其分为若干种类型。
深水钻井液技术现状与发展趋势
深水钻井液技术现状与发展趋势文/邱正松赵欣，中国石油大学引言深水已成为国际油气勘探开发的重点区域。
深水钻井液技术作为深水油气开发的关键技术之一，需解决深水复杂地层井壁失稳、低温流变性调控、天然气水合物的生成等技术问题。
由于深水钻井液技术难度大，风险高，目前主要由国外技术服务公司垄断。
中国深水钻井液技术尚处于起步阶段，与国外先进水平存在很大差距。
笔者对深水钻井液面临的技术问题及对策进行全面分析，总结深水钻井液体系研究与应用进展以及中国深水钻井液技术研究现状，并对深水钻井液技术的发展趋势进行了展望，以期把握先进深水钻井液技术动向，对中国深水钻井液技术的发展起到一定的参考与借鉴作用。
1 深水钻井液面临的主要技术问题及对策与陆地和浅水相比，深水钻井液面临着许多特殊的技术问题，包括深水地质条件的复杂性、钻井液低温流变性调控、天然气水合物的生成、井眼清洗问题及环保问题。
1.1 深水地质条件的复杂性1.1.1 海底疏松地层井壁失稳与井漏问题由于深水沉积过程中部分上覆岩层由海水代替，造成地层欠压实，孔隙压力大，胶结性差，海底泥页岩易膨胀、分散。
欠压实作用下地层破裂压力低，导致钻井液的安全密度窗口变窄，易出现井漏等问题。
海底浅部地层通常存在数百米厚的硅质软泥，含水量为50%～70%，其物理性质类似于牙膏，剪切强度低，地层承载力差，易引发井壁失稳。
1.1.2 天然气水合物地层分解问题由于天然气水合物可稳定存在于深水高压低温环境中，钻井过程中不可避免地钻遇赋存天然气水合物地层。
由于钻具的机械扰动以及钻井液的侵入和传热作用等因素，井壁周围地层压力和温度的变化导致地层中的水合物分解，地层强度降低，引发井壁坍塌。
此外，水合物分解释放大量气体和少量的水，增加了井壁地层的含水量和地层孔隙压力，引发井壁失稳；而大量的气体进入井筒易引起井涌或井控问题。
1.1.3 深水厚盐岩层井壁失稳问题在墨西哥湾、巴西海域和西非海域等地普遍存在着大面积的盐岩层，厚度可达6000 m 以上，且伴有难以预测的高压夹层及盐下沥青地层。
国外深水钻井隔水管发展现状及主管性能分析
表 2 X80 深海钻井隔水管的主管化学成分
%
w（C） w（Si） w（Mn） w（P） w（S） w（Cu） w（Ni） w（Cr） w（Mo） w（Ti） w（V） w（Nb） w（B） w（Al） w（Nb+V+Ti） Ceq CEPcm
占地球面积70以上的海洋有着丰富的油气资源油气开发重点正逐步由陆地转向海洋并走向深海洋钻井隔水管是一条从海洋钻井平台或钻井船通往海底bop装置的液体输送管道其主要功hanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguanhanguan能是提供井口防喷器与钻井船之间钻井液往返的通道支持辅助管线引导钻具下放与撤回井口防喷器组的载体等劣环境和气候的影响深水海洋钻井隔水管是一种具有高风险高难度高技术和高附加值的石油钻井装备海洋钻井隔水管是海洋深水油气勘探开发中重要装备单元作为连接海底bop至海面钻井平台之间咽喉通目前其研究工作已引起了世界多个国家普遍关注研究和开发具有高技术高难度和具有高可靠性海洋钻井隔水管及其系统已成为一个新的技术亮点
3. 天水天力特种管有限公司， 甘肃 天水 741020）
摘 要： 阐述了国外海洋钻井隔水管的发展状况， 并对海洋钻井隔水管的关键技术进行了分析。 结
合我国深水隔水管的发展现状， 对国外某 X80 钢级 Φ533.4 mm×25.4 mm 深水钻井隔水管主管进行外
国内外钻井液技术发展概述
国内外钻井液技术发展概述随着石油工业的发展，钻井液技术也得到了快速的发展。
钻井液是钻井过程中不可或缺的一部分，它不仅能够冷却钻头，还能够将钻屑带出井口，同时还能够稳定井壁，防止井壁塌陷。
本文将从国内外两个方面对钻井液技术的发展进行概述。
国内钻井液技术发展概述中国的钻井液技术起步较晚，但是在近年来得到了迅速的发展。
在过去，中国的钻井液技术主要依赖进口，但是随着国内石油工业的发展，国内钻井液技术也得到了快速的发展。
目前，国内钻井液技术已经能够满足国内大部分油气田的需求。
在国内，钻井液技术的发展主要集中在以下几个方面：1. 钻井液体系的优化随着国内油气田的勘探深入，井深越来越深，井壁稳定性越来越差，因此需要更加复杂的钻井液体系来满足需求。
目前，国内的钻井液体系已经发展到了复杂的水基、油基和气基钻井液体系。
钻井液的性能直接影响到钻井效率和钻井质量。
因此，国内的钻井液技术也在不断地提高钻井液的性能，包括降低钻井液的黏度、提高钻井液的渗透性、提高钻井液的抗污染能力等。
3. 钻井液环保性的提高随着环保意识的不断提高，国内的钻井液技术也在不断地提高钻井液的环保性。
目前，国内已经开发出了一系列环保型钻井液，包括生物降解型钻井液、无毒型钻井液等。
国外钻井液技术发展概述国外的钻井液技术发展比国内要早，目前已经发展到了比较成熟的阶段。
在国外，钻井液技术的发展主要集中在以下几个方面：1. 钻井液体系的优化国外的钻井液技术已经发展到了非常复杂的水基、油基和气基钻井液体系。
同时，国外的钻井液技术还在不断地优化钻井液的配方，以满足不同地质条件下的钻井需求。
国外的钻井液技术在钻井液性能的提高方面也非常成熟。
目前，国外的钻井液技术已经能够提高钻井液的渗透性、降低钻井液的黏度、提高钻井液的抗污染能力等。
3. 钻井液环保性的提高国外的钻井液技术在环保性方面也非常成熟。
目前，国外已经开发出了一系列环保型钻井液，包括生物降解型钻井液、无毒型钻井液等。
深水钻井液技术现状与发展趋势
侵入 和 传 热作 用 等 因 素 ， 井 壁 周 围地 层 压 力 和 温度 的变 化 导致地 层 中的水 合物分 解 ， 地层强 度 降 低 Ｊ ， 引发 井壁 坍 塌 。此 外 ， 水 合 物分 解 释 放 大量 气体。 。 和少 量 的 水 ， 增 加 了 井 壁 地 层 的含 水 量 和 地 层孔 隙压 力 ， 引发 井 壁 失稳 ； 而 大量 的气 体 进入
水钻 井液技 术研 究进展 。最后 ， 展 望 了深水钻 井液技 术的发展 趋势。 关键 词 ： 深水复杂地层 ； 深水钻井液 ； 低 温 流 变性 ； 技术现状 ； 发 展 趋 势
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｅ ２ ５ ４ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ６— ６ ５ ３ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ ０ １ — ０ ７
井液 面临 的技 术 问题及 对 策进 行 全 面分 析 ， 总结 深
由于 天然 气 水合 物可 稳定 存 在 于 深水 高 压低 温 环境 中 ， 钻 井过 程 中不可避 免地 钻遇 赋存 天然气
水合 物地 层 。 由于钻 具 的机 械 扰 动 以及 钻 井 液 的
水钻井 液体 系研 究与应用进 展 以及 中 国深水 钻井 液 技术 研究现状 ， 并对深水钻井液技术 的发展趋势进行 了展望 ， 以期把握 先进 深水钻 井液 技术 动 向， 对 中国
层 １ “ ｊ 。 由于沉 积 模 式 不 同 于 其 他 典 型 沉 积 模
由于 深 水沉 积 过 程 中部 分 上 覆 岩层 由海 水 代
式， 盐岩 密度 不 随埋深 的增 加而增 大 。存在一 临界
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２ １ ２ ０ ４ ； 改 回日期 ： ２ ０ １ ３ ０ ２ ２ ３ 基金项 目： 国家科 技重大专项 （ ２ Ｏ ｌ １ ｚ ｘ ｏ ５ ｏ ３ ｏ一 ０ ０ ５— ０ ７ ） “ 海外 典型油 田厚盐岩 层钻井 液体系研 究” ； 教育部创 新 团队“ 海 洋油气 井钻完井 理论 与工程 ” （ Ｉ Ｒ Ｔ１ ０ ８ ６） 作者简介 ： 邱正松 （ １ ９ ６ ４一） ， 男， 教授 ， 博士生导师 ， １ ９ ８ ５年毕业于华东石油学院钻井工程专业 ， ２ ０ ０ １ 年毕业于中国石 油大学 （ 华东 ） 油气井工程 专业 ， 获博 士学位 ， 主要从事井壁稳定理论及应用 、 钻井液处理剂研发 、 油气层保护等教学及科研工作。
谈钻井液技术的应用现状及发展方向
谈钻井液技术的应用现状及发展方向摘要：近些年来，随着已有的石油田的日益枯竭，而其需求量也逐渐增大，更多的石油需要被开采和勘探，这对石油勘探的技术提出了更高的要求。
而钻井液技术作为石油开采的中心技术，其发展和研究也成为一种必然趋势。
本文主要通过对国外的钻井液技术的研究，然后综合考虑国内钻井液技术发展情况以及存在的一些问题，结合最新技术的发展情况，提出了关于未来钻井液技术发展方向的重要建议。
关键词：钻井液应用现状发展方向一、钻井液技术概述钻井液就是指在钻探过程中，在孔内使用的一种冲洗物质且可以循环利用。
可以说钻井液就是钻井的血液，同时也称之为钻孔冲洗液。
根据钻井液按的组成的不同，可以将其分为清水、泥浆、乳状液、无粘土相冲洗液和压缩空气等。
最早开始用的钻井液就是清水，因为它无需处理，使用十分方便，尤其是适用于完整岩层和水源充足的地区。
而泥浆是另一种广泛使用的钻井液，因为其具有一定的粘度，所以可以用于一些松散的和容易坍塌的不稳定岩层。
研究表明，钻井液具有很多用途，而最广泛地就是清洁井底，保持井底的清洁，还有就是用来冷却和润滑钻头及钻柱，从而提高其使用寿命。
一般的根据基液和主要处理剂的不同，可以将钻井液分为以下几类：即由气体配制成的空气和氮气钻井液；由水配制而成的充气--泡沫钻井液等；以及由非水物质配置而成的油基或合成基钻井液等。
钻井液是可以分为分散介质和分散相以及添加剂组成的。
此外，一般的钻井液主要由液相、固相再加上相应的化学处理剂组成。
液相可以是水、油和乳状液，而固相则包括有用固相和无用固相两种，相应的化学处理剂则包括无机和有机高分子化合物。
在近些年，随着一些深井、超深井等特殊工艺技术的发展和进步，石油勘探技术也在不断的进步和发展。
这就对钻井液的要求越来越高了，现在国际上对钻井液的要求是“安全、健康和高效”。
然而，国内外在钻井液技术方面的发展有着明显的差距，这就需要我国更好的学习和借鉴国外相关的优秀技术水平，提高自己充实自己，以期更好的为国家石油工业做贡献。
全球深水钻井现状与前景
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水 、超 深水 转 移 ，深水 、超 深水 钻井 作业 持续 升 温。
１ 全球深水油气勘探开发投资及钻井规模
１ ． １ 全 球深 水油 气勘 探 开发投 资持 续增 长
２ ０ １ ３ 年ｌ ０ 月初 ，Ｓ ｅ ａ ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ 公 司投资建造的在建钻井
司加人 包括深 水钻井 在 内的海 洋钻井行 列 。全球从 事
海洋钻井的公 司从 ２ ０ ０ ６ 年大约 １ ０ ０ 家增加 到 ２ ０ １ ３年约 １ ６ ５家 ，其 中操作 浮式 钻井装置 的公 司从 ２ ０ ０ ６ 年 大约
主流。深水浮式钻 井装 置主要 分布在 “ 金三 角”地 区 （ 墨 西哥 湾、巴西 、西非 ） 。深水钻 井业务 虽技 术难度高、风 险大，
但仍会在短短几年 时间内实现跨越式发展 ， ￣ ＇ Ｓ ｅ ａ ＆ ｉ ｌ ｌ 公 通过收购公 司、 投 资建造和收 购海洋钻井装置 、 优化重组和 资 本运作等方式 ， 仅用５ 年 多时 间由一家新成立的小公 司发展成为世 界第二大海洋钻井承 包商 、 世界一流 的深 水钻 井承包
一
船数 量最 多 ，有 １ １ 艘 ，巴西 Ｓ ｅ ｔ ｅ Ｂ ｒ ａ ｓ ｉ ｌ 公 司和美 国 Ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ钻井公 司各有 ８ 艘 ，巴西 Ｏ ｄ ｅ ｂ ｒ ｅ ｃ ｈ ｔ 油气公 司 ５
２ 全 球 深水钻 井 工作量 及 作业 水深
２ ． １ 深水 钻 井数 量快 速 增 长
基 金 项 目 ： 国 家科 技 重 大 专项 “ 我 国 油 气及 煤 层 气勘 探 开发 技 术发 展 战 略 研 究 ”（ 编 号 ：２ ０ ０ ８ Ｚ Ｘ０ ５ ０ ４ ３ — ０ ０ ３ ｏ
国内外深水钻井液技术进展
国内外深水钻井液技术进展摘要：我国社会经济的不断发展与进步，人们的生活水平也在逐渐提高。
使我国深水钻井工程的也迅速崛起，同时也增加了它的竞争力，使井漏问题不断涌现，导致大量钻井液逐渐流失，严重影响了钻井工程的发展。
基于此，提出了有效的解决对策和技术手段。
下文对国内外深水钻井液技术进展进行了深入性的分析。
关键词：深水钻井液技术；防漏堵漏近些年，科学技术的发展，对油气资源的需求量在逐渐提高，加大了对油气资源的开发和利用，使深水油气资源受到了社会各界的关注和重视。
深水井目前面临着温度低、高压、密度窗口窄井漏等众多技术的挑战，同时也给钻井液提出了更高的要求和标准，需要结合实际情况制定完善的实施对策，进而提高钻井工程的施工效率，降低井漏、卡钻等各种难题的发生率，从而为我国油田企业获取最大的经济效益。
一、深水钻井液面临的挑战和相关的技术措施（一）、温度低深水井几百米以上的海水段的温度会随着水深的不断增加而逐渐降低，在通常情况下，达到1000m的深水泥线，其附近的温度一般都在4℃左右，有部分地方的温度比泥线的温度还低。
为此，深水井钻井作业时，钻井液经过隔水段之后，可以在热交换的作用下使其循环的温度逐渐降低[1]。
较低的温度会使钻井液变得更加粘稠，这样就会出现糊筛跑浆的异常现象，在此基础上循环的当量密度也会随之不断的增加，在套管鞋位置上非常容易出现压漏的现象。
对于深水低温度的挑战，需要采用低分子量聚合物对钻井液的低温流变性进行合理化的控制和调整。
除此之外，在现场施工的过程中还需要采用水力学软件的作用进行实时计算，并对循环当量密度的实际变化情况进行全面的监测。
（二）、大尺寸井眼携岩深水井隔水管的直径一般为533.4 mm，该直径为下部井段的1.57倍。
钻井液一旦上返时就会出现环控面积增大的现象，这样就会降低上返的速度。
为此，需要采用有效的方法对大尺寸井眼进行有效的清洁。
在实际操作过程中不仅需要有效改善钻井液的流变性，还需要结合隔水管的性能和特征配备相应的增压泵，以此来更好的增加钻井液的环空返排速度。
国外钻井液技术发展概况-陈二丁
二、国内外钻井液完井液新技术简要介绍
自动控制各类固控设备的开启运转， 自动控制各类固控设备的开启运转，自动分 析固相含量的组分； 析固相含量的组分； 自动添加泥浆处理剂， 自动添加泥浆处理剂，自动控制加药速度 (如在一个循环周内加入定量的药品，加重剂 ， 如在一个循环周内加入定量的药品， 如在一个循环周内加入定量的药品 加重剂)， 并能自动连续测量显示主要泥浆性能的指标； 并能自动连续测量显示主要泥浆性能的指标； 可随时提供压井泥浆， 可随时提供压井泥浆，节省了为压井而 准备的储罐及泥浆。 准备的储罐及泥浆。可谓集所有泥浆作业于一 身，对于海上高温高压钻井地区多了一个有利 的助手。 的助手。
国内外钻井液技术发展概述
国内外钻井液技术发展概述钻井液是在石油勘探开发中不可或缺的一项技术，它不仅用于冷却和润滑钻头，还能控制井壁稳定、输送钻屑、调整井内压力等。
在过去的几十年里，国内外钻井液技术取得了重大的进展和创新。
本文将对这些发展进行概述。
随着油气勘探的深入，深水、超深水钻井液技术得到了显著的提升。
传统的钻井液在深水钻井中面临着温度高、压力大、井深深等问题，无法满足需求。
因此，研究人员开发了一系列适用于深水环境的新型钻井液。
例如，高密度碱性钻井液具有良好的高温高压稳定性和抗盐抗硬水性能，在深水钻井中发挥了重要作用。
环境友好型钻井液的研究也取得了重要进展。
传统的钻井液中含有大量的有机溶剂和毒性物质，对环境造成了严重污染。
为了保护环境和可持续发展，国内外科学家们不断探索开发环境友好型钻井液。
例如，水基钻井液利用水作为基质，不含有机溶剂和毒性物质，对环境影响小。
此外，新型无毒钻井液的研发也取得了重要突破，有效降低了对环境的污染。
纳米技术在钻井液领域的应用也得到了广泛关注。
纳米技术的引入可以改善钻井液的性能，提高其稳定性和流变性。
例如，纳米颗粒可以增加钻井液的黏度和扩散性，提高其在井壁稳定和输送钻屑方面的效果。
此外，纳米材料还可以用于改善钻井液的流变性能，提高其适应不同地层的能力。
国内外钻井液技术还在改进和创新中不断发展。
例如，高温高压钻井液技术、超临界二氧化碳钻井液技术、气体钻井液技术等都是国内外研究的热点。
这些技术的发展将进一步提升钻井液的性能和效率，促进油气勘探开发的进展。
总的来说，国内外钻井液技术在过去几十年里取得了显著的进展和创新。
深水、超深水钻井液技术的发展、环境友好型钻井液的研究、纳米技术的应用以及其他创新技术的出现，都为钻井液技术的发展带来了新的机遇和挑战。
随着科学技术的不断进步和勘探开发的深入，相信钻井液技术将在未来继续取得更大的突破和发展。
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国外深水钻井液技术现状
（一）引言
自1985年以来，随着第一批水深在300 m以上深水油气勘探开发项目的投入建设，国际深水油气勘探开发逐渐增多。
最初10年的年平均增长速度为65%，西北欧、巴西、墨西哥湾的勘探开发速度最快，2001年起墨西哥湾深水区的产量已超过浅水区。
据统计，截至2000年，水深500 m的深水油气田有162个，遍及世界各海域，其中尤以美洲的墨西哥湾海域、拉丁美洲的巴西海域及西非海域最多，深水油气田探明油气储量为22.6×108t油当量，占海上油气田探明总储量的12%。
目前，深水钻井还面临着许多难题，对钻井液技术的要求更高，本文在分析深井钻井存在的主要难题的基础上，详细介绍了国外先进的深水钻井液技术，并对其发展趋势进行了分析。
（二）深水钻井中存在的问题
与浅水区域相比，深水钻井面临的主要问题有：海底页岩的稳定性差、钻井液用量大、井眼清洗难、浅层天然气与形成的气体水合物、低温下钻井液的流变性、地层破裂压力窗口窄等。
这些问题给钻井工作带来了诸多困难，同时对钻井液技术提出了更高的要求：在保证钻井安全的前提下，兼顾钻井成本和环境效益。
1.海底页岩的稳定性差
在深水区中，由于沉积速度、压实方式以及含水量的不同，海底页岩的活性大。
河水和海水携带细小的沉积物离海岸越来越远，由于缺乏上部压实作用，胶结性较差，易于膨胀、分散，导致过量的固相或细颗粒分散在钻井液中，从而影响钻井液性能。
2.钻井液用量大
在深水环境下的钻井液需求量是很大的。
一般隔水管体积就高达159 m3，再加上平台钻井液系统，而且由于井眼直径大，为了钻达设计井深，一般下入的套管也多（常常是4～7层），因此钻井液用量就比其他同样井深的陆上或浅水区的井大得多。
3.井眼清洗难
深水钻井时，由于开孔直径、套管和隔水管的直径都比较大，如果钻井液流速不足就难以达到清洗井眼的目的。
因此，对钻井液清洗井眼的能力提出了更高要求。
一般采用稠浆清洗、稀浆清洗、联合清洗、增加低剪切速率黏度，以及有规律地短程起下钻等方法，这些方法均有助于清除钻井过程中的钻屑。
使用与钻井过程中钻井液黏度不同的清扫液清除钻屑效果较明显，比如使用稀浆钻进,稠浆清洗钻屑。
4.浅层气与气体水合物
深水钻井作业中，气体水合物的形成不仅是一个经济问题，更是一个安全问题。
气体水合物类似于冰的结构，主要由气体分子和水分子组成，外观上看起来类似于脏冰，但是它在性质上又不像冰，如果压力足够，它可以在0℃以上形成。
海底附近或井中溶解的水合物受到冷却后易在隔水管和压井阻流管线上重新凝结，尤其是在节流管线、钻井隔水导管、防喷器以及海底的井口里，一旦形成气体水合物，就会堵塞气管、导管、隔水管和海底防喷器等，从而造成严重的事故；
同样钻井过程中的水合物分解可能导致地层变弱，井眼扩大、固井失败以及井眼清洁方面的问题。
5.温度过低
随着水深加大，钻井环境的温度也越来越低，给钻井和采油作业带来很多问题。
如在低温下，钻井液的黏度和切力大幅度上升，而且会出现显著的胶凝现象，形成天然气水合物的可能性增大。
6.地层孔隙压力和破裂压力之间“窗口”狭窄
深水区域上覆岩层相当一部分由海水所替代，因此上覆岩层压力与陆地上相比偏低，由于地层具有较低的破裂压力而孔隙压力没有很大的变化，这就使孔隙压力与破裂压力之间的差变得非常小。
对于相同沉积厚度的地层来说，随着水深的增加，地层的破裂压力梯度在降低，致使破裂压力梯度和地层孔隙压力梯度之间的窗口较窄，深海钻井尤其是表层地层容易出现井漏等井下复杂情况。
（三）国外深水钻井常用的钻井液体系
1.水基钻井液体系
水基钻井液具有成本低及环保等优点，但其在深水钻井作业中面临着复杂地层井壁失稳以及天然气水合物的生成等突出问题。
目前主要通过无机盐、聚合醇以及聚胺等抑制剂抑制海底泥页岩水化分散，通过水合物抑制剂抑制水合物的生成。
水合物热力学抑制剂是防治天然气水合物的有效途径，该类抑制剂可改变水和烃分子间的热力学平衡条件，从而防止水合物生成，应用效果较好的有NaCl、甲醇和乙二醇。
但该类抑制剂用量大、费用高，且存在环保或设备腐蚀问题，而水合物动力学抑制剂由于其用量少，环保性能好而越来越受到国内外研究机构的重视。
目前较成熟的产品包括聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基己内酰胺和含内酰胺基团的共聚物等。
动力学抑制剂通过抑制水合物晶核生成或抑制水合物晶体生长发挥作用，但目前对其作用机理的认识尚有较大欠缺。
研究表明，动力学抑制剂和热力学抑制剂具有协同作用，两者配合使用可以取得更好的效果。
2.油基/合成基钻井液
油基/合成基钻井液具有机械钻速高，井壁稳定性好等优点，但该类钻井液在深水低温环境下会发生严重增黏甚至胶凝。
“恒流变”概念是相对于常规油基钻井液提出的，是指钻井液在较大的温度范围内（4.4—65℃）保持相对稳定的读数，动切力和10min 静切力。
恒流变钻井液与常规油基/合成基钻井液的主要区别在于流型调节剂的改进。
3.合成基钻井液体系
合成基钻井液是国外深水区域常用的钻井液体系之一，对这方面的研究也较多。
合成基钻井液已被墨西哥湾的许多承包商使用。
因线型烷烃没有足够的生物降解性，且具有一定的生物毒性，之前用于墨西哥湾的未掺合的线型烷烃和线型α烯烃不能再用了。
出于对技术需求、成本和环境效应的考虑，大部分钻井液公司使用烷烃、烯烃和酯的混合物。
酯/烯烃混合物是合成基钻井液中最常用的基液。
到目前为止，酯/烯烃混合物为基液的合成基钻井液已在70余口井进行了应用，该钻井液已用于水深超过2 438.4 m的井中和大陆架地层温度超过176.7℃的区域。
在墨西哥海湾深水地区的小井眼侧钻超深井中成功应用了合成基钻井液。
在进行深水钻井时，最初选用了盐水/淀粉/聚合醇水基钻井液，由于井下条件恶化，发生了压差卡钻，因此选用了合成基钻井液，顺利完井。
合成基钻井液的综合性
能优于水基钻井液和油包水钻井液。
实践证明，使用合成基钻井液可以减少事故发生的概率。
1996—1997年期间，阿莫克公司的深水钻井史上，使用合成基钻
井液处理钻井事故时间缩短69%，大大减少了钻井周期。
尽管与水基钻井液相比，合成基钻井液成本高，但是综合计算后，钻井综合成本降低55%，钻速提高达70%。
但其环境影响问题仍需进一步研究。
4.其他钻井液体系
柴油基钻井液曾一度因其低廉的价格和优良的保护井壁作用而得到广泛应用，但其对环境有极大的危害，并且对人体健康也有不利影响，可引起眼部和呼吸道疼痛，影响记忆力等。
1999年2—3月在美国德州奥斯汀举行的SPE/EPA会议上报道了一种符合环境安全要求的油基钻井液体系。
该体系使用矿物油（芳香族含<0.1%）和棕榈油（完全不含芳香族）代替柴油，矿物油和棕榈油均无毒，
并且易生物降解，有较好的环境可接受性，对环境影响极小。
巴西Albacora油田，水深454 m的AB-L57B井，以常规钻井钻至井深2 800 m （垂深2 563 m），244.5 mm套管下入到井斜角为31°的斜井段。
目的层是两个夹杂着页岩的砂岩井段，孔隙压力当量密度约是0.816 kg/L。
215.9 mm钻头钻
至井深2 989 m（垂深2 725 m），使用了密度0.864 kg/L的充氮水基钻井液。
使
用充氮水基钻井液降低了对地层损害，防止或减少了井眼问题（例如不同程度的卡钻、循环漏失等），降低了钻井成本。
（四）深水钻井液技术发展方向
针对深水钻井风险高，投入大，后勤及环保要求高的特点，重视天然材料及其改性产品，研发低毒性、低成本、低用量的高效处理剂和新型环保深水钻井液体系是未来深水钻井液技术的发展方向。
（1）天然气水合物生成与抑制机理研究
目前对水合物动力学抑制剂的机理研究尚不深入，且该类抑制剂存在受过冷度限制和成本较高等问题，需进一步分析抑制剂的分子结构与其性能之间的关系，深入研究水合物抑制剂的作用机理，研发低用量、低成本、低毒性的高效动力学抑制剂，并开展动力学抑制剂和热力学抑制剂的协同作用机理研究，开发高效水合物抑制剂组合。
（2）深水井壁稳定机理与防塌对策研究
深入分析深水地层特点，建立深水疏松地层和含水合物地层的室内模拟手段与井壁稳定性评价方法，优化钻井液防塌技术对策，可将纳米技术运用到深水钻井液处理剂的研发中，纳米颗粒具有独特的表面特性与力学性能，可进入深水疏松地层以及浅层水流砂层的孔隙中，通过吸附成膜和架桥封堵作用抑制海底泥页岩分散，提高地层强度，缓解井壁失稳、井漏以及浅层水—气流动等问题。
（3）深水钻井液低温流变性调控与井眼清洗技术研究
建立深水低温环境下大环空低速梯度携岩与井眼清洗模拟实验设备与方法，对分别适用于水基钻井液和油基/合成基钻井液的流型调节剂进行优化，提高其
使用温度范围。
（4）深水钻井液无害化处理与再利用技术研究
加强钻井液无害化处理与再利用技术研究，尤其是油基/合成基钻井液的固
液分离、回收与再利用及岩屑处理技术，是深水钻井液现场工艺的发展方向。