本报记者 杨静丽 通讯员 程相东

    7月18日，中原石油工程公司钻井工程技术研究院油田化学研究所实验室，该院钻井液工艺专家苏雪霞带领技术人员，对新研发的多功能长效聚合物处理剂的降滤失、抗温、抗压等性能进行测试。苏雪霞手持一袋米白色小颗粒状样品说：“只需在钻井液里加入一定比例的这种‘神秘配方’，就能让钻井液在220摄氏度的高温下依然保持稳定的流动性。”

    历时两年，由钻井工程技术研究院自主研制的一种基于“悬挂基团”概念的多功能长效聚合物处理剂取得突破性进展。苏雪霞所说的“神秘配方”，正是这多功能长效聚合物处理剂。实验数据显示，该处理剂在高温、高盐、高密度等极端条件下表现优异，不仅显著降低了钻井液滤失量，还大幅提升了钻井液的稳定性和抗污染能力，能够为深井、超深井及页岩气水平井的高效开发提供强有力的技术支撑。

    6月3日至5日，在成都举行的第二十一届全国钻井液完井液技术交流研讨会上，该项技术论文《钻井液用多功能长效聚合物处理剂研制》获研讨会优秀论文一等奖。

    传统钻井液处理剂的工作原理类似于洗洁精去油污——通过带电分子吸附钻屑颗粒，为其包裹一层滑溜的外衣，从而便于泥浆泵将岩屑冲出井筒。然而，随着油气勘探开发逐渐向深井、超深井及非常规油气领域迈进，地质条件更加复杂，传统钻井液处理剂在高温高剪切条件下易出现分子量降低、基团变异等问题，导致功能失效，维护成本高昂。此外，传统钻井液处理剂在低温下黏度过高、高温下黏度过低，且难以兼顾流变性与滤失量控制，制约了钻井效率的进一步提高。

    针对这些问题，原集团公司高级专家王中华颠覆传统钻井液处理剂“吸附基团”的设计思路，提出“悬挂基团”概念，在分子设计中引入“悬挂基团”，将传统钻井液处理剂以吸附基和水化基发挥作用的机理，转变为基于悬挂基和水化基的作用机理。

    科研人员用“悬挂基团”替代传统结构，就像给分子装上了灵活的机械臂：钻井液流动时，这些手臂收起来降低阻力，静止时又伸出来手拉手，形成稳固的网络托住钻屑。这样一来，既保证了施工时钻井液的流动性，又能在停工时维持钻井液的稳定性。

    “我们研发的这个钻井液处理剂，解决了高温下传统钻井液处理剂基团脱附造成功能失效的核心问题。”王中华介绍。

    实验室数据显示，新型钻井液处理剂能耐220摄氏度高温，在饱和盐水中浸泡后性能依然稳定。更值得一提的是，它集增黏、提切、降低中压滤失量、降低高温高压滤失量等多项功能于一身。“过去需要十几种处理剂才能解决的问题，现在两三种就能搞定。”苏雪霞形象地比喻，“这就像以前出门要带钱包、钥匙包、卡包，现在一个手机全解决。”

    这款新型钻井液处理剂效果特殊，能把原本需10余种搭配使用的钻井液处理剂缩减至两三种，总用量减少30%以上。据苏雪霞介绍，该处理剂的成本与常见钻井液聚合物稳定剂相近，性能却比原本耐高温的材料更加出色；在高温高压条件下控制钻井液滤失量的能力更优于传统材料，实现了低成本、多功能的目标。

    在生产工艺上，他们采用反相微悬浮聚合技术，让原料在微小的液滴中反应，全程无废水废气排放，也不需要烘干磨粉，避免了粉尘污染。得到的成品是多孔球形颗粒，溶解速度比传统粉末快得多，就像泡腾片遇水即化。

    目前，科研人员已在实验室模拟的75个系列近300口井的工况中应用该处理剂，实验效果优于设计指标。他们将进一步优化合成工艺，加速科研成果转化，推动该处理剂在生产现场的推广和应用。