中原石油工程钻井液工程师正在测量钻井液密度。程相东 摄

□ 杨 敏 杨晨涛

近日，重庆涪陵工区传来喜讯，采用中原石油工程自主研发的近油基钻井液体系施工的焦页66-检5井顺利钻达设计井深，为中国石化首口检查井压裂后成功取芯及水平段施工提供了有力支撑。

焦页66-检5井是中国石化首次部署在四川盆地川东页岩气区的一口检查井，用于获取人工缝网扩展规律与地质、工程参数对应关系，完善三维空间裂缝展布特征。

“这口井地层裂缝发育且破碎，水平段钻井及取芯施工时，井壁垮塌及井漏风险极高，相应地，对钻井液井壁防塌及润滑防卡的性能要求也极高。”负责焦页66-检5井现场施工的技术人员介绍，“为了方便观察压裂液在岩芯里的走向及侵入情况，我们采用了防塌及润滑防卡性能与油基钻井液相当的近油基钻井液，一举取得成功。”

在油气钻探过程中，井壁失稳是最常见的井下复杂情况。面对页岩油气、高温深井超深井等易坍塌地层，施工人员苦不堪言。“在如此地质条件下，井塌井漏频发，像一个无尽的黑洞，令钻井周期延长、成本增加，这一直是行业面临的世界级难题。”中原石油工程钻井液工艺高级专家司西强感叹。

随着“双碳”战略实施，石油行业绿色低碳转型迫在眉睫。技术人员摸着石头过河，在不断前行中陷入两难境地：水基钻井液经过多年不断研发升级，对井况抑制防塌效果较好、成本较低、绿色环保，但井壁防塌及润滑防卡效果不如传统油基钻井液；油基钻井液仍是解决复杂地层井壁失稳和定向托压的首选，但配制成本太高、环保压力极大。能不能有一种钻井液，同时具有水基钻井液、油基钻井液的优点，让“鱼和熊掌兼得”呢？

中原石油工程首创提出“近油基”理念，成立技术团队，耗时8年，在“研发—试验—升级—再试验—再研发”的反复循环中，自主研发出低水活度的非水非油介质——近油基基液，并以此为基础和连续相，配套其他不同功能处理剂，最终形成用于替代油基钻井液的绿色高效近油基钻井液体系，可完全满足深井超深井、页岩油气长水平井、强水敏性泥岩等易坍塌地层的绿色、安全、高效钻井需求。近两年，该钻井液已在涪陵页岩气工区成功应用30余口井，实现了“以水替油”的技术目标。

“该体系通过低水活度反渗透驱水、吸附成膜阻水、嵌入及拉紧晶层等多角度发挥优异抑制防塌性能，通过强吸附成膜减少钻具与井壁摩阻，并利用高固相容量限和优良的抗污染性能来保持钻井液性能稳定。”技术团队成员谢俊介绍。

与传统的油基钻井液相比，近油基钻井液不仅成本降低30%以上，重复使用率高达90%，而且高温下稳定性极佳，在185摄氏度及高压下滤失量不超过8毫升，目前已陆续在顺北超深油气、川渝页岩气及松辽、苏北、陕北和中原等地区推广应用了近60口井，创造了顺北工区120毫米井眼完钻井深亚洲最深等多项施工纪录、涪陵工区页岩气水基钻井液施工水平段单日进尺最高630米纪录，顺利完成了国内第一口水基钻井液施工的页岩油水平井、国内水平位移最大的“三高”井，有效解决了页岩地层、深井超深井高温破碎地层、碎屑岩地层等复杂地层钻井施工难题，为未来水基钻井液的发展奠定了基础。