[01618062]复杂条件下油基钻修井液及配套技术的研究与应用

随着中国石油、天然气对外依存度逐年攀升，能源安全隐患日益凸显，亟待加快国内非常规油气和深层、超深层油气资源的勘探开发，对上述复杂地质条件下的油基钻修井液及配套技术提出了极大挑战。 该项目自主研发了系列油基钻修井液用乳化剂、降滤失剂、成膜封堵剂等关键核心处理剂，打破了抗高温油基钻井液处理剂依赖进口的局面；创建了抗高温油基钻修井液体系及配套技术，实现了复杂条件下油基钻修井液及堵漏关键技术的突破，安全高效实施了162口井钻修作业。项目成果成功应用在中国石油陆上最高温度井、最深井、最深页岩气井钻探施工；首创了油基钻屑燃料化利用技术。主要创新为： 1、自主研发了8种油基钻井液核心处理剂。针对油基钻井液处理剂抗高温能力很难有效达到200℃以上的难题，基于乳状液定向楔、界面膜等理论，结合化学基团高温抗水解机理，自主研发了抗高温油基钻井液用乳化剂、降滤失剂、成膜封堵剂等8种关键处理剂。成功解决了高温易水解的技术难题，使抗温达240℃，产品价格比进口同类产品降低了50%，建成投产2万吨/年规模生成装置，年销量近万吨，年销售收入约2.6亿元，打破了国外技术垄断，为耐高温钻修井液奠定了基础。 2、创建了抗高温油基钻修井液配方体系（HW/TY OBS）。抗高温、油基堵漏以及长水平段润滑等技术是复杂地质条件下油基钻井液应用的技术瓶颈。根据钻井液胶体化学理论与基团配位原理，在抗高温核心处理剂的基础上，研发了低密度流变控制、降磨减阻等核心技术，创建了抗高温油基钻修井液体系，形成油基堵漏技术。体系适用密度范围宽（0.7～2.8g/cm³），抗温能力强（可达240℃），与同类体系相比摩阻降低40%～50%，扭矩降低20%～30%，水平井水平段钻进长度从1500m延伸至3000m。形成了低温弹性封堵、高温稠化胶凝的温敏堵漏技术，使一次堵漏成功率由50%提高至80%，实现了油基钻井液漏失治理技术的重大突破。该体系已成功应用在页岩气最深井（泸202井）、中石油同期陆上最深井（五探1井）和陆上最高温度井（塔探1井）,并成功应用在霍尔果斯安集海河组，使钻井周期由100天缩短至10天以内，大幅提高了钻井效率。 3、首创油基钻屑制备燃料浆技术，成功实现含油危废的资源化、燃料化利用。为解决油基钻屑危废的安全环保隐患大、综合成本高等问题，基于氧化助燃机理，自主发明了一种燃料浆改质调质剂，首创含油危废制备燃料浆技术，成功将油基钻屑的发热量1400 kcal/kg左右提升至5000 kcal/kg以上，并制成安全稳定的燃料浆产品，其性能指标高于国标GB/T18855-2014水煤浆一级指标。该成果已在川渝地区推广应用，处理油基钻屑3万余吨，创造直接经济价值0.54亿元。 项目获国家发明专利7项，实用新型1项，颁布企业标准14项，发表论文4篇，培养研究生7名。该成果已成功推广应用到川渝、新疆、刚果(布)邦加佳柔等国内外地区，近三年累计新增销售总额6.05亿元，上缴利税1.24亿元，与同类进口产品相比成本大幅降低，产生间接经济效益10亿元以上，带动了行业技术进步。