MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液技術(shù)
MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液技術(shù)是針對(duì)深井、超深井、特殊井和復(fù)雜井在高溫高壓環(huán)境下作業(yè)而研發(fā)的一種新型鉆井液技術(shù)。通過(guò)優(yōu)化鉆井液配方與性能，MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液在220℃高溫及2.0g/cm3以上高密度條件下，仍能保持良好的流變性能。
l 特點(diǎn)
1. 流變性好：在密度達(dá)到2.0g/cm3時(shí)，該體系展現(xiàn)出卓越的流動(dòng)性，塑性粘度低于50mPa·s，動(dòng)切力維持在5~10Pa范圍內(nèi)，確保鉆井液在復(fù)雜地質(zhì)條件下的順暢循環(huán)。
2. 抗溫穩(wěn)定性強(qiáng)：經(jīng)過(guò)220℃高溫滾動(dòng)老化16小時(shí)的嚴(yán)格測(cè)試，鉆井液體系未出現(xiàn)增稠現(xiàn)象，粘切性能保持穩(wěn)定，確保在高溫環(huán)境中作業(yè)的安全性與穩(wěn)定性。
3. 封堵性能優(yōu)異：通過(guò)精心設(shè)計(jì)的封堵劑配方，MicroDRIL能夠在地層孔隙中形成有效的封堵層，降低壓力傳遞，保護(hù)井壁穩(wěn)定。
4. 抗污染能力強(qiáng)：具備出色的抗鹽、抗鈣性能及耐泥巖侵污能力，能夠在復(fù)雜地層中保持鉆井液性能的穩(wěn)定性
5. 潤(rùn)滑性能卓越：在高密度條件下，極壓摩擦系數(shù)小于0.1，顯著降低鉆井過(guò)程中的摩擦阻力，提高機(jī)械鉆速，延長(zhǎng)鉆頭使用壽命。
6. 環(huán)保性能提升：關(guān)鍵材料均采用非磺化工藝制備，大幅降低了對(duì)環(huán)境的潛在影響，符合現(xiàn)代綠色勘探開(kāi)發(fā)理念。
l 優(yōu)點(diǎn)
1. 提高鉆井作業(yè)安全性：在高達(dá)220℃甚至更高溫度的環(huán)境下保持穩(wěn)定的性能，避免了因高溫導(dǎo)致的鉆井液性能下降或失效，從而提高了鉆井作業(yè)的安全性。
2. 提高鉆井效率：顯著降低鉆頭與地層之間的摩擦阻力，減少鉆頭磨損，提高機(jī)械鉆速。
3. 降低鉆井成本：延長(zhǎng)鉆頭使用壽命，減少因鉆頭磨損而頻繁更換的成本。
4. 增強(qiáng)井壁穩(wěn)定性：高溫高壓下，MicroDRIL鉆井液能夠有效封堵地層孔隙，減少鉆井液和地層流體的交換，降低壓力傳遞，穩(wěn)定井壁，防止井塌等安全事故的發(fā)生。
5. 環(huán)境友好：關(guān)鍵材料均采用非磺化工藝制備，相比傳統(tǒng)磺化材料環(huán)保性能有較大幅度提升。
l 應(yīng)用
1. 高溫環(huán)境鉆井：當(dāng)井底溫度超過(guò)傳統(tǒng)鉆井液所能承受的范圍時(shí)（如超過(guò)200℃），MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液技術(shù)能夠保持穩(wěn)定的性能，確保鉆井作業(yè)的安全進(jìn)行。
2. 高密度鉆井需求：在需要高密度鉆井液以平衡地層壓力、防止井噴等情況下，MicroDRIL技術(shù)能夠提供密度高達(dá)2.0g/cm3以上的鉆井液體系，且保持良好的流動(dòng)性和穩(wěn)定性。
3. 復(fù)雜地層鉆井：包括高礦化度地層、含鹽地層、泥巖地層等，這些地層往往對(duì)鉆井液的性能提出更高要求。MicroDRIL技術(shù)通過(guò)其優(yōu)異的抗污染性能（如抗鹽抗鈣）、封堵性能和潤(rùn)滑性能，能夠有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜地層的挑戰(zhàn)。
4. 深井及超深井鉆井：隨著油氣資源勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，鉆井作業(yè)逐漸向更深的地層發(fā)展。MicroDRIL技術(shù)的高溫穩(wěn)定性和高密度性能使其成為深井及超深井鉆井作業(yè)的理想選擇。
5. 環(huán)保要求高的鉆井項(xiàng)目：MicroDRIL技術(shù)采用非磺化工藝制備關(guān)鍵材料，相比傳統(tǒng)磺化材料在環(huán)保性能上有較大幅度提升。這使得該技術(shù)更加符合當(dāng)前環(huán)保政策的要求，適用于對(duì)環(huán)保要求較高的鉆井項(xiàng)目。
綜上所述，MicroDRIL高溫高密度水基鉆井液技術(shù)適用于高溫、高密度、復(fù)雜地層以及深井及超深井等鉆井作業(yè)場(chǎng)景。其優(yōu)異的性能表現(xiàn)和廣泛的適用性使其成為現(xiàn)代鉆井技術(shù)中的重要組成部分。
l 體系配套添加劑
MicroG高溫穩(wěn)定劑
HUMSEAL封堵劑
THERMOFLO高溫降濾失劑
關(guān)鍵添加劑MicroG高溫穩(wěn)定劑簡(jiǎn)介
MicroG是一款專為高溫、高密度水基鉆井液設(shè)計(jì)的聚合物類高溫穩(wěn)定劑。通過(guò)先進(jìn)的乳液聚合技術(shù)，該產(chǎn)品不僅易于在鉆井體系中應(yīng)用，還具備多重優(yōu)異性能，能夠有效提升鉆井作業(yè)的效率與安全性。
功能
1. 流變調(diào)節(jié)：優(yōu)化鉆井液的流動(dòng)性，減少泵送阻力。
2. 井眼凈化：增強(qiáng)鉆井液的攜帶能力，有效清除井底巖屑。
3. 絮凝包被：使鉆屑形成易于清除的絮凝體，保持井眼清潔。
4. 抑制頁(yè)巖水化：防止頁(yè)巖遇水膨脹，減少井壁失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。
5. 抗溫抗污染：提升鉆井液在高溫和污染環(huán)境下的穩(wěn)定性。
6. 降低濾失：API濾失量低，保護(hù)地層，減少鉆井液流失。
7. 潤(rùn)滑減阻：改善鉆井液的潤(rùn)滑性，降低鉆具磨損，延長(zhǎng)使用壽命。
適用范圍
1. 適用溫度：≥220℃，適用于高溫鉆井作業(yè)。
2. 適用體系：高溫、高密度水基鉆井液體系。
3. 推薦加量：根據(jù)鉆井液配方和現(xiàn)場(chǎng)條件調(diào)整，一般建議加量為2.0%~6.0%。
l 案例
松科2井井于2014年4月13日開(kāi)鉆，至2018年3月17日完鉆，是全球第 一口鉆穿白堊紀(jì)的全球最 大陸相地層的大陸科學(xué)鉆探井，為研究距今6500萬(wàn)年至1.4億年間地球溫室氣候和環(huán)境變化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；松科二井最終完鉆井深7018.88m，獲取了松遼盆地7018.00m的原位連續(xù)地球物理參數(shù)；為松遼盆地及其相關(guān)類似盆地的地球物理勘探提供科學(xué)“標(biāo)尺”，由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)技術(shù)研究所施工的國(guó)家重點(diǎn)科探井。是亞洲國(guó)家組織實(shí)施的最深科學(xué)鉆探井，也是國(guó)際大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃（ICDP）成立22年來(lái)實(shí)施的最深井；實(shí)測(cè)井底溫度241℃，有效鉆井周期為1147d；該井攻克了超高溫鉆探和大口徑取心等地球深部探測(cè)重大技術(shù)難題，獲取了415萬(wàn)組24TB的深部實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，全井累計(jì)取心進(jìn)尺4279 m，收獲巖心4135 m，巖心采取率達(dá)96.6%。同時(shí)，創(chuàng)造了四項(xiàng)鉆探世界記錄：F311 mm口徑超千米連續(xù)同徑取心鉆進(jìn)，F311 mm口徑單回次進(jìn)尺30.60 m、F216 mm口徑單回次進(jìn)尺41.69 m、F152 mm口徑單回次進(jìn)尺33.91 m等。對(duì)搶占國(guó)際深部鉆探技術(shù)制高點(diǎn)、拓展中國(guó)深部能源。干熱巖是火成巖或是變質(zhì)巖，如花崗巖、片麻巖等，硬度大，可鉆性極差，鉆井液循環(huán)溫度高，井底溫度高達(dá)210℃，鉆井液中有機(jī)添加劑會(huì)逐漸降解、失效，同時(shí)還引起黏土鈍化，造成鉆井液性能惡化；干熱巖井需要鉆穿多套壓力系統(tǒng)，鉆井液密度難以選擇和控制，井漏問(wèn)題很突出，提高了高溫條件下防漏和堵漏的難度。在鉆井過(guò)程中，井壁圍巖受到溫度場(chǎng)、滲流場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的多場(chǎng)耦合作用，井壁熱破裂現(xiàn)象明顯，形成大量裂紋，巖石強(qiáng)度明顯降低，極易造成掉塊、卡鉆和憋鉆。
松科2井和干GH-02井高溫井段使用的氯化鉀聚磺鉆井液、高溫聚合物鉆井液、超高溫甲酸鹽聚合物鉆井液3種體系具有良好的高溫穩(wěn)定性和剪切稀釋性，高壓濾失量低等特點(diǎn)，抗溫能力達(dá)到241℃，且處理工藝簡(jiǎn)單、配制方便、便于調(diào)整和維護(hù)，五開(kāi)調(diào)整后的鉆井液性能較穩(wěn)定, 期間因倒換鉆桿靜置72 h，到底后開(kāi)泵順利, 未發(fā)生此前的憋泵現(xiàn)象。取心作業(yè)順利, 巖心采取率高。在鉆進(jìn)過(guò)程中，采用高溫流變儀等對(duì)鉆井液性能進(jìn)行超溫監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，做好各類相關(guān)小型實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)鉆井液的處理和維護(hù)；盡量保證鉆井液在高溫井段取心鉆進(jìn)工況下的性能穩(wěn)定，保障了松科2井和干GH-02井的順利完鉆。