海洋钻井钻井液技术

海洋钻井钻井液技术
目前我国在海洋钻井液技术的应用与研究领域已经取得了很大的进步，但在实际应用过程中仍然面临着诸多问题。

因此，在实际的钻井过程中，就需要根据实际情况，来合理选择适当的钻井液，已达到解决问题的同时，不破坏海洋的环境或对海洋生物造成破坏。

另外，还要加大对其研究的力度，争取研制出更加适合未来发展的钻井液技术。

标签：海洋钻井；钻井液；技术
1 海洋钻井液技术应用过程中所要注意的问题
1.1 海底页岩的相对稳定性
技术研发都面临比较多的问题，对于深水钻的技术研究方面，主要涉及到含水量，沉积的速度还有压实的方式等各种因素不能同时作用，因此深水演示的变化多，特别是在实际工作中，这些变化的情况会导致深水岩石变化更多，若深水变化带来的沉积物距离海岸线远，会导致沉积物黏性降低，故海洋钻井区内，常常会发现分散性、膨胀性，导致海水中的颗粒杂质掺杂进钻井液中，从而影响其效果。

为了岩石的稳定性，大多数会选择用适当的岩石稳定剂，再加入配比的无机盐，从而达成稳定效果。

还可以用合成基钻井液加固岩石的稳定性。

1.2 钻井液技术的使用情况
钻井工作的时候，减少钻井液的用量是一项基本工作，面对海洋生态的多种变化，更要对钻井液的使用进行调试。

一般情况下，钻井液用量要多于相同深度的钻井量，这样能够预防污染。

为了节约钻井液，还可以在实施的时候调控好设备。

通过多项研究表明，海洋钻井常用的设备主要是除砂器以及除泥器等，多为固控工具。

在相对复杂的钻井液工作环境中，逐渐减少工作系统的固相，从而彻底清除。

1.3 对钻水井眼的清洗和應用
钻井液工作时，要让钻井液去清洗钻井眼，从而达到实际应用的要求。

若钻井液实际的上返流速不能够满足标准要求，这样就要用常规方式清洗钻井眼。

一旦满足了上返流速，就用钻井液粘度操作，这样能够去掉钻井中产生的钻屑。

2 对深水钻井液技术的研究
2.1 高盐部分水解聚丙烯酚胺聚合物钻井液
钻井液体系具有非常好的剪切稀释的性能，该剪切稀释的性能可以提高机械钻井的速度。

虽然该钻井液体系可以满足环境保护的要求，但是因为钻井液中含
有高浓度的盐类，没有办法获取较低密度的盐类。

其中使用高盐沮聚合物钻井液体系主要由以下优点：
第一，生物毒性低。

其次，相对较快的生物降解。

第三，能够有效抑制气体水合物的生成。

是在使用水基钻井液工作体系的时候，必须定期进行短程的起下钻，这样不仅可以提高井眼的清洁度，还可以维护钻井液的性能。

但是，在一定程度上减慢了钻井的速度，增加了钻井的时间，从而加大了钻井的成本。

2.2 有机盐钻井液
有机盐钻井液也是近年发展起来的一种新型无固相水基钻井液体系。

钻井液用有机盐主要为甲酸盐（甲酸钠、甲酸钾和甲酸铯）。

有机盐钻井液具有防塌性能好、保护油气层、腐蚀性低、环保及可回收再利用的特点。

甲酸盐钻井液比常规的盐水体系更易于为环境所接受，许多性能都优于其前身卤化物，而没有副作用。

对水域生物的试验证明，甲酸钠和甲酸钾都可以归入无毒性，甲酸铯可归于实际无毒性。

所有甲酸盐引入水稀释后，都能很快降解，在水中只能短期存在，生物降解试验表明，所有甲酸盐28d内生物降解率大于70%，都可以归入“易生物降解”类物质。

相对于无机盐而言，甲酸盐价格较高，但甲酸盐钻井液可通过回收再利用。

目前，甲酸盐钻井液体系作为钻井液和完井液正得到全世界石油工业的认可和重视，在欧洲和美国已得到广泛应用，均取得很好的效果；在国内，甲酸盐钻井液先后在胜利油田海洋钻井公司和渤海油田钻井公司等多家海上油田进行了现场试验，使用效果明显。

2.3 甲基葡萄糖甙钻井液
甲基葡萄糖甙钻井液是20世纪90年代提出的一种新型水基钻井液体系，由于在防塌机理及常规钻井液性能方面类似于油基钻井液，又称仿油基钻井液体系。

大量的室内研究和生产实践证明，甲基葡萄糖甙钻井液能有效抑制泥页岩水化膨胀，维持井眼稳定，保护油气层，同时还具有良好的润滑性能、抗污染能力和高温稳定性，并且无毒，易生物降解，对环境影响极小。

甲基葡萄糖甙既可以由葡萄糖直接合成，也可由淀粉经高温降解为葡萄糖后在催化剂的作用下制得。

一般由淀粉制备而成，其设备简单，操作方便，原料来源广，成本低。

甲基葡萄糖甙可以吸附在地层泥页岩表面，形成一层半透膜，因而可通过调节甲基葡萄糖甙钻井液的水活度来控制钻井液与地层水的运移，甚至使页岩中的水进入钻井液，有效抑制地层泥页岩的水化膨胀，维持井眼稳定。

为使钻井液具有理想的页岩抑制性及形成有效的半透膜，甲基葡萄糖甙的用量至少在35%以上，理想用量为45%～60%。

在环保要求严格的海洋钻井中，国外已成功在大斜度井和水平井中使用甲基葡萄糖甙钻井液体系。

国内在辽河、胜利和新疆等油田已进行了现场试验应用。

2.4 合成基钻井液
合成基钻井液是以人工合成或改性有机物，即合成基液为连续相，盐水为分散相，再加上乳化剂、有机土、石灰等组成的油包水乳化钻井液，根据性能需要加配降滤失剂、流变性调节剂和重晶石等。

合成基钻井液无毒，可生物降解，对环境无污染，钻井污水、钻屑和废弃钻井液可直接向海洋排放。

此外，合成基钻井液还具有润滑性能良好，有利于油层保护和稳定井壁，不含荧光类物质，不影响测井和试井资料等优点。

尽管合成基钻井液配制成本远远高于水基钻井液和油基钻井液，但减少了处理油基钻井液废液的费用和使用水基钻井液时钻机占用时间及复杂情况，因此，在大多数井中，使用合成基钻井液的钻井总成本要低于油基钻井液和水基钻井液。

有关合成基钻井液的环境污染问题，目前仍存在争议，焦点主要在于合成基钻井液在海底条件下的生物降解问题。

因此，合成基钻井液的环境影响问题仍需进一步研究。

3 海洋钻井液技术的问题及发展趋势
虽然钻井液技术已取得了较为卓越的发展，且获得了较为广泛的应用，但在使用量与节约费用、钻井液稳定性能等方面还存在着些许问题，如为获得海洋石油资源，又要保护海洋环境，就需要大量时用钻井液，然而却引致钻井液的成本非常高。

因此，在未来海洋钻井液技术的研究方向上，应着重朝着以下几个方面发展。

一是运用先进的化学、生物等科学技术进行效率高、纯度高的环保型钻井液处理剂的开发与研制；二是综合考虑钻井与环境因素，力争实现钻井成本与环境成本的综合效益。

4 结束语
由上述分析不难看出，海洋钻井液技术发展具有一个良好的应用平台，也得到了充分发展，研究领域也在不断取得更大的进步。

不过在实际应用的过程中，却依然存在很多的问题与不足。

每一种钻井液都有其独特的优点，也避免不了存在很多缺点与不足，在实际应用中要注意有针对性的选择使用。

因此在钻井工作的时候，一定要选择适合的钻井液，提高利用率，增加研究钻井液的范围，从而促进海洋钻井液技术的不断发展壮大。

让我国的钻井液技术能够更快的走在世界的前列，让资源得到更广泛的应用。

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