油基鉆井液是指以油作為連續(xù)相的鉆井液。早在20世紀(jì)20年代，人們就曾使用原油作為鉆井液以避免和減少鉆井中各種復(fù)雜情況的發(fā)生。但是，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)使用原油有以下缺點(diǎn)：切力小、難以懸浮重晶石，濾失量大以及原油中的易揮發(fā)組分容易引起火災(zāi)等。于是，后來(lái)逐漸發(fā)展成為以白油(或合成油)為連續(xù)相的兩種油基鉆井液——全油基鉆井液和油包水鉆井液。
全油基鉆井液
成為市場(chǎng)進(jìn)入高門檻
全油基鉆井液具有強(qiáng)抑制性、抗高溫、抗污能力強(qiáng)、對(duì)油氣層傷害小、潤(rùn)滑性能好、抗腐蝕性強(qiáng)等顯著優(yōu)點(diǎn)，適用于鉆深井、大斜度井、水平井和各種復(fù)雜井，并且可作為解卡液、完井液、修井液和取芯液。
由于獨(dú)有的優(yōu)良特性和對(duì)提高機(jī)械鉆速的貢獻(xiàn)，以及國(guó)外公司在回收重復(fù)使用方面的規(guī)范管理，全油基鉆井液顯示出良好的綜合效益。因此，國(guó)外使用全油基鉆井液較為普遍，市場(chǎng)規(guī)模較大，約占鉆井液市場(chǎng)份額的26%。尤其是在委內(nèi)瑞拉地區(qū)，全油基鉆井液使用比例已達(dá)到60%;在墨西哥、阿爾及利亞地區(qū)，油基鉆井液使用比例已達(dá)到70%。
國(guó)內(nèi)由于全油基鉆井液初期成本投入大，推廣一直比較困難，影響了全油基鉆井液技術(shù)的發(fā)展，與國(guó)外相比存在較大差距。隨著長(zhǎng)城鉆探海外市場(chǎng)的日益擴(kuò)大，對(duì)全油基鉆井液技術(shù)的需求越來(lái)越迫切，掌握全油基鉆井液技術(shù)成為中石油在國(guó)際鉆井液市場(chǎng)與國(guó)際鉆井液公司競(jìng)爭(zhēng)所必備的基本條件。
全油基鉆井液主要是由基礎(chǔ)油和各種處理劑組成。油基鉆井液處理劑主要有有機(jī)土、降濾失劑、增粘劑等。全油基鉆井液的關(guān)鍵技術(shù)之一是掌握油基鉆井液處理劑的生產(chǎn)制造技術(shù)，這也是油基鉆井液的核心技術(shù)，掌握了處理劑的制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)油基鉆井液處理劑自給，才能真正形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全油基鉆井液技術(shù)，并在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有主動(dòng)權(quán)。
自主產(chǎn)權(quán)全油基
鉆井液表現(xiàn)出色
通過(guò)對(duì)油基鉆井液處理劑機(jī)理、特性的了解，長(zhǎng)城鉆探工程院研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全油基鉆井液配方和油基鉆井液處理劑，處理劑分別是：一、全油基鉆井液使用的結(jié)構(gòu)劑，該處理劑具有優(yōu)良的抗溫性，能有效的提高油基鉆井液切力，較好的解決了油基鉆井液的高溫懸浮問(wèn)題;二、油基鉆井液聚合物增粘降濾失劑，該劑具有良好的提粘降濾失效果;三、油基鉆井液用的有機(jī)土激活劑，該劑大幅度提高了有機(jī)土在白油中的成膠率和造漿能力，實(shí)現(xiàn)了快速配漿;四、油基鉆井液用的有機(jī)褐煤降濾失劑，該劑抗溫性強(qiáng)，在降濾失的同時(shí)對(duì)全油基鉆井液有一定的降粘作用;五、研制了一種干法生產(chǎn)有機(jī)土的工藝技術(shù)，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本和對(duì)環(huán)境的影響。
經(jīng)室內(nèi)評(píng)價(jià)，開(kāi)發(fā)的有機(jī)土、有機(jī)土激活劑、結(jié)構(gòu)劑、增粘降濾失劑及有機(jī)褐煤降濾失劑性能指標(biāo)優(yōu)異，完全能夠取代國(guó)外油基鉆井液同類產(chǎn)品。通過(guò)產(chǎn)品的研制，長(zhǎng)城鉆探建立了全油基鉆井液處理劑的自主生產(chǎn)技術(shù)和能力，打破了國(guó)外公司對(duì)全油基鉆井液處理劑的壟斷和控制。
通過(guò)對(duì)全油基鉆井液體系和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用技術(shù)研究，形成了適應(yīng)不同溫度和密度要求的全油基鉆井液體系系列配方(其密度范圍為0.92-2.0 g/cm3，抗溫范圍：90-200℃)，現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，通過(guò)對(duì)對(duì)全油基鉆井液進(jìn)行性能維護(hù)與調(diào)整處理的技術(shù)，解決了全油基鉆井液現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的技術(shù)難題。
2009年11月，國(guó)內(nèi)首口全油基鉆井液在沈307井試驗(yàn)成功，較水基鉆井液機(jī)械鉆速提高3倍以上;有效地防止了大段脆性泥頁(yè)巖垮塌，井徑平均擴(kuò)大率為 5.16%，完鉆后電測(cè)3次、井壁取芯6次全部順利到底，起下鉆暢通，裸眼井段浸泡近20天，井壁仍然穩(wěn)定。同年12月，長(zhǎng)城鉆探在委內(nèi)瑞拉PDVSA進(jìn)行的BARINAS全油基鉆井液服務(wù)招標(biāo)中中標(biāo)。截至2011年5月，在該區(qū)塊成功進(jìn)行了12口井的全油基鉆井液技術(shù)服務(wù)，施工作業(yè)順利，受到委內(nèi)瑞拉國(guó)家石油公司好評(píng)。
形成的全油基鉆井液配方在現(xiàn)場(chǎng)鉆井施工中表現(xiàn)為：該鉆井液抑制性和潤(rùn)滑性好、井徑規(guī)則，鉆井中提下鉆暢通無(wú)阻、下套管和電測(cè)順利;該鉆井液剪切稀釋好，流變性好，攜巖能力強(qiáng)，井眼清潔;鉆井液維護(hù)處理簡(jiǎn)單、處理劑用量小，成本低;該鉆井液毒性很小、對(duì)環(huán)境影響小，對(duì)鉆井橡膠件腐蝕極小。12口井全油基鉆井液創(chuàng)產(chǎn)值5896.99萬(wàn)元，利潤(rùn)2510.03萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)石油在海外全油基鉆井液市場(chǎng)零的突破，使長(zhǎng)城鉆探具備全面進(jìn)入委內(nèi)瑞拉全油基鉆井液市場(chǎng)的資格。
今年，長(zhǎng)城鉆探委內(nèi)瑞拉項(xiàng)目部參加?xùn)|部地區(qū)116部鉆機(jī)鉆井液技術(shù)服務(wù)招標(biāo)中，預(yù)計(jì)能夠獲得26部鉆機(jī)、1.7億美元的全油基鉆井液技術(shù)服務(wù)市場(chǎng)份額。
全油基鉆井液體系
“星途”燦爛
目前國(guó)內(nèi)剩余油氣資源的40%以上埋藏在深層，深井、超深井鉆井基本使用飽和鹽磺化鉆井液體系，超深井小井眼段長(zhǎng)，對(duì)高密度鉆井液流變性要求極高，飽和鹽磺化鉆井液體系在井下高溫、高壓、高含鹽情況下表現(xiàn)出：鉆井液高溫持續(xù)增稠，流變性難以控制，虛泥餅增厚;鉆井液密度高，固相含量高，抗巖屑、抗鈣污染能力弱，大段鹽膏層鉆井時(shí)井壁失穩(wěn)嚴(yán)重，事故頻繁。
根據(jù)國(guó)外研究成果，全油基鉆井液體系具有熱穩(wěn)定性好，抗溫達(dá)200℃以上，密度達(dá)2.0g/cm3以上，對(duì)于鉆復(fù)雜地質(zhì)條件下的深井，如水敏性強(qiáng)的地層、深井高溫高壓地層、巨厚鹽膏層地層，具有獨(dú)特的功能，一直受到國(guó)外鉆井液公司的青睞。
該項(xiàng)技術(shù)的使用，可以大幅降低井下復(fù)雜事故率，提高機(jī)械鉆速度，降低整體鉆井成本。該技術(shù)的掌握將為中石油開(kāi)拓海外鉆井液服務(wù)市場(chǎng)，及提升競(jìng)爭(zhēng)能力，提供技術(shù)保障;同時(shí)，對(duì)于解決國(guó)內(nèi)鉆高溫深井、大斜度定向井、水平井、特殊工藝井和減少井下復(fù)雜情況的發(fā)生，提供了一項(xiàng)重要的鉆井液技術(shù)手段，這對(duì)于我國(guó)石油行業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。
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