1、關(guān)于解決我國(guó)鉆井技術(shù)難題 促進(jìn)泥漿技術(shù)發(fā)展的幾點(diǎn)設(shè)想,西南石油大學(xué) 羅平亞 2006年9月延安,我國(guó)泥漿技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,在一般情況下能較好的解決鉆井工程技術(shù)的需要；總的說(shuō)來(lái)泥漿技術(shù)本身也基本過(guò)關(guān)。 不能很好滿足我國(guó)鉆井工程和鉆井技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的需要； 不能很好解決當(dāng)前阻礙鉆井技術(shù)發(fā)展瓶頸的需要； 未能很好解決泥漿體系及應(yīng)用技術(shù)自身的一系列的技術(shù)難題,鉆井技術(shù)發(fā)展的主要方向,1、趕上世界先進(jìn)水平 地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)、自動(dòng)垂直鉆井技術(shù)、氣體鉆井技術(shù)與裝備、超深井鉆井技術(shù)及萬(wàn)米深井鉆探裝備、全過(guò)程欠平衡鉆井技術(shù)、膨脹管鉆井技術(shù)、連續(xù)管技術(shù)與裝備、套管鉆井技術(shù)、隨鉆地震技術(shù) 2,解決當(dāng)前鉆井技術(shù)的主要難題

2、(技術(shù)瓶頸),趕上世界先進(jìn)水平,鉆井速度，2002年美國(guó)的臺(tái)年進(jìn)尺是中國(guó)石油臺(tái)年進(jìn)尺的1.9倍。在深井鉆井方面，我國(guó)目前的深井鉆井平均鉆井周期是美國(guó)20世紀(jì)80年代的1.4倍。 在鉆井裝備方面，國(guó)外已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，初步具備智能化，達(dá)到有效、安全、快速、經(jīng)濟(jì)的要求，鉆機(jī)實(shí)現(xiàn)模塊化、高運(yùn)移性，滿足各種地貌條件下作業(yè)需要，各種特殊工藝井的井下工具實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化。但國(guó)內(nèi)特殊工藝井井下工具的高端產(chǎn)品仍主要依賴進(jìn)口，高運(yùn)移性的中淺井鉆機(jī)和機(jī)械化、自動(dòng)化工具與裝備還正處在摸索和試驗(yàn)階段。,在鉆井核心技術(shù)與前沿技術(shù)研發(fā)方面，目前國(guó)內(nèi)還基本處于跟蹤模仿國(guó)外先進(jìn)鉆井技術(shù)階段。國(guó)外已成熟商業(yè)化的技術(shù)，國(guó)內(nèi)

3、往往才開(kāi)始模仿研究或引進(jìn)技術(shù)，時(shí)間落后510年。如國(guó)外研發(fā)的多種隨鉆測(cè)井系統(tǒng)、近鉆頭地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)、垂直鉆井系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)等在上個(gè)世紀(jì)90年代就已商業(yè)應(yīng)用，而國(guó)內(nèi)在這些技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)工作仍處于起步階段，同時(shí)模仿研究多偏重于工藝技術(shù)，忽視先進(jìn)工具與儀器的研制，使得我國(guó)鉆井工藝技術(shù)的發(fā)展受制于國(guó)外。,趕上世界先進(jìn)水平方面國(guó)內(nèi)鉆井技術(shù)的發(fā)展方向是：,（1）提高深井特別是復(fù)雜超深井的鉆井能力，降低鉆井風(fēng)險(xiǎn)，縮短鉆井周期，是“十一五”乃至相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的主要研究課題，也是提高我國(guó)陸上油氣勘探效率急待解決的首要問(wèn)題。 （2）利用鉆井工程技術(shù)提高單井產(chǎn)量和采收率，增加可采儲(chǔ)量，經(jīng)濟(jì)有效的開(kāi)發(fā)邊際油田

4、和難動(dòng)用儲(chǔ)量。 （3）井下信息的隨鉆獲取、井下的自動(dòng)化控制 等將是二十一世紀(jì)鉆井工程技術(shù)的重要發(fā)展方向。,當(dāng)前鉆井技術(shù)的主要難題,目前，復(fù)雜地層深井的鉆井問(wèn)題，已成為制約我國(guó)油氣勘探開(kāi)發(fā)事業(yè)發(fā)展的重要瓶頸。 如何解決復(fù)雜地層深井(特別是深探井)鉆井的主要技術(shù)難題引起了油氣勘探和開(kāi)發(fā)界高度關(guān)注。成為鉆井工程所面臨的重大挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇，也是當(dāng)前鉆井工程技術(shù)發(fā)展的主要方向。 這同樣是泥漿技術(shù)所面臨的重大挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇，也是當(dāng)前鉆井泥漿工程技術(shù)發(fā)展的主要方向。,在這些技術(shù)難題中集中表現(xiàn)為：,1.井下鉆井質(zhì)量與安全 井下復(fù)雜與事故的預(yù)防和處理 2.鉆井速度低,成本高 其中復(fù)雜地層條件鉆井中的漏、噴、塌、

5、卡、斜等井下復(fù)雜情況與事故仍是當(dāng)前鉆井技術(shù)瓶頸最基礎(chǔ)和最根本的問(wèn)題。,關(guān)于井下復(fù)雜與事故,目前，在漏、噴、塌、卡、斜這些井下復(fù)雜與事故中，一般情況下各單項(xiàng)問(wèn)題都已基本形成有效的解決技術(shù)(包括相關(guān)理論和方法)，除有待進(jìn)一步完善提高外，已對(duì)鉆井構(gòu)不成普遍威脅. 但井漏問(wèn)題(主要是指泥漿有進(jìn)無(wú)出的惡性漏失)至今無(wú)一有效可靠的技術(shù)。主要由工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題。 而復(fù)雜地層的井壁穩(wěn)定問(wèn)題目前也仍無(wú)有效解決的把握。,同時(shí)，當(dāng)漏、噴、塌、卡、斜位于同一裸眼井段(同層)，則引發(fā)出多種復(fù)雜問(wèn)題(主要?dú)w納為窄安全密度窗口的安全鉆井復(fù)雜問(wèn)題)，成為目前鉆井工程亟待解決的重大技術(shù)難題，它們?cè)趶?fù)雜地層條件下則表現(xiàn)出過(guò)去少

6、見(jiàn)的現(xiàn)象和更大的難度。,它們是鉆井最傳統(tǒng)的問(wèn)題，是鉆井工程永恒的難題。為解決它們已集累了非常豐富的經(jīng)驗(yàn)。但要最終有效解決它們，必須在這些經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，深入研究其作用機(jī)理及內(nèi)在規(guī)律，綜合應(yīng)用其它學(xué)科的最新成果，建立新的觀點(diǎn)、新的方法新的材料并形成新的技術(shù)，才有可能有效解決. 例如： 用VDS系統(tǒng)解決防斜打快問(wèn)題 用NDS系統(tǒng)引導(dǎo)窄安全密度窗口鉆井 特種凝膠堵漏技術(shù) 而以上所述的種種問(wèn)題都與泥漿技術(shù)直接相關(guān),且必須主要通過(guò)泥漿技術(shù)的突破性發(fā)展才能有效解決,因此成為泥漿技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。,關(guān)于提高機(jī)械鉆速,當(dāng)前、深井復(fù)雜井鉆速低是制約我國(guó)油氣勘探開(kāi)發(fā)事業(yè)發(fā)展瓶頸的重要表現(xiàn)之一。 也是與國(guó)外的主

7、要差距。 高陡構(gòu)造的防斜打快問(wèn)題; 深井上部大尺寸井段的提高鉆速問(wèn)題; 深部重泥漿井段提高鉆速問(wèn)題; 油基泥漿提高鉆速問(wèn)題: 油基泥漿機(jī)械鉆速提高到超過(guò)現(xiàn)有水基泥漿水平； 水基泥漿機(jī)械鉆速整體再上臺(tái)階; 成為當(dāng)前鉆井、泥漿界必須聯(lián)手解決的重大難題:也是泥漿技術(shù)發(fā)展的另一重要方向。,泥漿體系及應(yīng)用技術(shù)自身急待解決的問(wèn)題,1,H.T.H.P重泥漿的流變性控制問(wèn)題: 超重泥漿體系; 超高溫(200c以上)泥漿體系(水基、油基); 2.體系抑制性:機(jī)理、評(píng)價(jià)、措施手段辦法、; 3.體系封堵能力:機(jī)理、評(píng)價(jià)、措施手段辦法; 4,特殊鉆井(如欠平衡鉆井)的鉆井液體系及技術(shù)（包括氣體鉆井、微泡沫鉆井液及其配

8、套應(yīng)用技術(shù)）; 5.保護(hù)環(huán)境的泥漿體系; 這些技術(shù)難題的解決是促進(jìn)泥漿技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的必由之路;也是解決前述鉆井技術(shù)瓶頸必須的技術(shù)保證。二者有著緊密的必然聯(lián)系。,主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)思路,一, 解決鉆井井下復(fù)雜問(wèn)題的泥漿技術(shù)研究,復(fù)雜地層條件下的鉆井復(fù)雜問(wèn)題：漏、噴、塌、卡它們是鉆井的老問(wèn)題，也有很多解決它們的辦法; 但當(dāng)它們同時(shí)存在于同一個(gè)裸眼井段(或同一層位)時(shí)問(wèn)題就變得十分復(fù)雜而難以解決。 仔細(xì)分析其產(chǎn)生機(jī)理及內(nèi)在聯(lián)系可以把它們歸納概括為窄安全密度(壓力)窗口的鉆井技術(shù)與合理泥漿密度確定的問(wèn)題(特別是深井重泥漿鉆井時(shí))，它與泥漿體系及其應(yīng)用技術(shù)密不可分,也主要由泥漿技術(shù)來(lái)解決。,(一)窄安

9、全密度窗口的鉆井技術(shù),目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)付窄安全密度窗口的鉆井技術(shù)主要有： 1.預(yù)測(cè)所鉆井眼的地層壓力、坍塌壓力、破裂壓力（漏失壓力、承壓能力）；然后優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)以盡量避免窄安全密度窗口井眼的出現(xiàn)。 2.用膨脹管技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)井身結(jié)構(gòu)的不足，解決窄窗口的問(wèn)題,3.盡量降低循環(huán)壓降，使之盡量小于安全窗口 在安全密度窗口予測(cè)或隨鉆測(cè)知的情況下: 泥漿循環(huán)壓降的準(zhǔn)確確定（特別是深井重泥漿） 泥漿循環(huán)溫度剖面的確定 泥漿循環(huán)過(guò)程中流變性變化的測(cè)定 泥漿循環(huán)壓降的準(zhǔn)確確定 最低循環(huán)壓降的泥漿體系及其應(yīng)用技術(shù) 降低循環(huán)壓降工具的應(yīng)用,4.采用在鉆進(jìn)時(shí)嚴(yán)格控制泥漿密度使其泥漿液柱靜壓力低于其安全窗口的下限，循環(huán)時(shí)再

10、加上其循環(huán)壓降P循后大于其安全窗口的下限、但低于其上限；當(dāng)要仃止循環(huán)時(shí)采用吊灌重泥漿等辦法將其靜止時(shí)的靜液柱壓力加大到大于其安全窗口的下限以保持不噴、不漏、不塌的工藝技術(shù),(二)增大安全密度（壓力）窗口P的泥漿技術(shù),擴(kuò)大安全密度窗口應(yīng)包括以下幾部份內(nèi)容： 降低安全密度窗口“下限”： 降低地層坍塌壓力 “降低地層流體壓力”，實(shí)際上表現(xiàn)為降低壓住地層流體所需的泥漿液柱壓力 提高安全密度窗口“上限” 有效堵漏和/或提高地層漏失壓力 提高地層破裂壓力和/或提高地層承壓能力 以上的內(nèi)容中的每一項(xiàng)都主要由鉆井液系列技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，每一項(xiàng)的實(shí)現(xiàn)都將對(duì)擴(kuò)大安全密度窗口作出貢獻(xiàn)。,它是以泥漿技術(shù)為主要技術(shù)手段(配合

11、其它技術(shù)手段)使所鉆地層的P窗擴(kuò)大,到明顯大于泥漿循環(huán)壓降P循， 若它再與目前正在攻關(guān)研究的降低泥漿循環(huán)壓降的技術(shù)相結(jié)合，則有可能有效的解決這類復(fù)雜的技術(shù)難題。 而且若它能有效解決，則大大減輕對(duì)井身結(jié)構(gòu)要求的壓力，并減少對(duì)膨脹管技術(shù)應(yīng)用的依賴。從而解放和簡(jiǎn)化這種復(fù)雜情況下的鉆井技術(shù)。,擴(kuò)大安全密度窗口的可能性,、由于泥漿抑制性還不夠高，則鉆井實(shí)際中地層坍塌壓力及對(duì)它所采用的防塌泥漿密度偏高；而地層破裂壓力因之而偏低,故井下實(shí)際所迂到的P是被泥漿作用而縮小的數(shù)值，進(jìn)一步提高泥漿抑制性則可將目前鉆井的P大大擴(kuò)大。 、由于現(xiàn)有封堵技術(shù)未完全過(guò)關(guān)，則實(shí)際井下的地層坍塌壓力及對(duì)它所采用的防塌泥漿密度偏大

12、，而地層破裂壓力因之而下降故井下實(shí)際P是被泥漿作用而縮小的數(shù)值。則提高泥漿的封堵能力和水平可以將目前實(shí)際鉆井的防塌泥漿密度降低、地層破裂壓力升高則井下P大幅度提高.,使用特種凝膠: “降低地層流體壓力P地”,用特種凝膠段塞:將特種凝膠注入到產(chǎn)（油氣水）層內(nèi)，凝膠進(jìn)入裂縫(包括垂直裂縫)中很容易將裂縫填滿形成一個(gè)有一定長(zhǎng)度（按試驗(yàn)和計(jì)算確定）能有效隔斷氣層與井筒的凝膠段塞,它完全隔離了產(chǎn)層與井筒的聯(lián)系，而混入其中的油、氣、無(wú)法移動(dòng)，同時(shí)其啟（推）動(dòng)壓差為P推(可調(diào)整 ）,則平衡產(chǎn)層的泥漿密度可由P地下降為P地-P推 ,從而擴(kuò)大安全窗口。,提高地層抗漏失能力(漏失壓力)從而擴(kuò)大安全窗口。,將凝膠注

13、入到漏層內(nèi)，形成一定長(zhǎng)度（按設(shè)計(jì)要求）的段塞，其啟（推）動(dòng)壓力為P推 （假定為0.3），則此時(shí)，地層抗漏失能力提高P推 。 例：原漏失壓力為1.70，P泥必須小于1.70,而現(xiàn)在P泥可以上升到1.70P推：1.700.302.00也不漏。相當(dāng)于P漏上升到2.00。若將泥漿密度提到2.0,也不漏不噴,則相當(dāng)于P上升0.3。 若在同一裸眼井段的產(chǎn)層和漏層同時(shí)注入這種凝膠段塞，其啟（推動(dòng)）動(dòng)壓力分別為P推、 P推 ，則P增加， P推+ P推=0.25+0.30=0.50,則可解決噴、漏同井段的問(wèn)題 。,解決裂縫氣層噴漏同層從而擴(kuò)大安全窗口。,同時(shí)若 產(chǎn)層為高壓氣層，則此法可能解決噴、漏同層問(wèn)題：由于

14、凝膠段塞的形成完全消除了置換效應(yīng)和滑脫作用,則當(dāng)P泥大于P氣,而P泥-P氣小于P推、則不噴不漏。反之若P泥小于P氣,而P氣-P泥小于P推也不漏不噴.若需氣層投產(chǎn)則增加反排壓差使之大于P推,則段塞反排入井消除地層損害.,解決惡性漏失的堵漏擴(kuò)大安全窗口。,堵漏的兩種思路: 堵漏劑材料強(qiáng)度大于P泥(包括靜壓力和動(dòng)壓力). (P泥一P地)小于堵漏劑”隔離段塞”移動(dòng)時(shí)所需壓降則不漏；反之則不噴，相當(dāng)于提高雙向承壓能力。(堵漏劑是一種能完全隔絕地層流體與井筒之間聯(lián)系的段塞，它是移動(dòng)阻力很大的結(jié)構(gòu)性流體).,. 提高地層承壓能力(提高P破)擴(kuò)大安全窗口,對(duì)水敏性地層(特別是泥頁(yè)巖)大幅度提高泥漿抑制性; 對(duì)

15、孔隙性地層：在井壁快速形成淺層滲透為0的封堵層(例如屏蔽式暫堵技術(shù)但目前對(duì)微孔隙還無(wú)有效辦法); 對(duì)微裂縫地層：在井壁快速形成淺層滲透為0的封堵層（目前尚無(wú)有效辦法）; 滲透率為0的封堵層、有效阻止泥漿液相進(jìn)入地層 ，因而阻斷泥漿柱壓力向地層內(nèi)部的傳遞，防止產(chǎn)生水力尖劈作用而壓裂地層。 先壓開(kāi)地層后再堵漏; 使用特種凝膠。 ,高溫高壓井窄窗口固井水泥漿防漏技術(shù),高溫高壓井窄窗口固井水泥漿防漏(特別是低漏失壓力地層的嚴(yán)重漏失)是當(dāng)前的鉆井的另一重大技術(shù)難題。它與堵漏技術(shù)有相同之處但并不完全相同。有針對(duì)性的水中高分散纖維水泥漿可能有效解決。,二,進(jìn)一步提高機(jī)械鉆速綜合技術(shù)研究,研究目的,再一次以泥

16、漿技術(shù)的發(fā)展來(lái)促進(jìn)機(jī)械鉆速的提高。 針對(duì)地層特點(diǎn)集成、優(yōu)化現(xiàn)有提高機(jī)械鉆速的成熟技術(shù)，形成一套能進(jìn)一步提高機(jī)械鉆速的系列配套技術(shù)，使研究地區(qū)現(xiàn)有鉆速明顯的提高。,研究思路,1、針對(duì)地層特點(diǎn)綜合利用和發(fā)展現(xiàn)有井壁穩(wěn)定的理論和技術(shù)，分析所鉆地層應(yīng)力情況，研究對(duì)應(yīng)的泥漿技術(shù)，盡量降低地層的坍塌壓力，到： 盡可能低 低于地層壓力 降到0,2、在上述基礎(chǔ)上，大幅度降低鉆井時(shí)的泥漿密度，配合鉆井措施實(shí)現(xiàn)： 氣體鉆井技術(shù)（針對(duì)坍塌壓力為0的情況） 低密度輕泥漿鉆進(jìn)（泥漿密度約為1.10左右） 欠平衡鉆井 3、在低密度泥漿條件下，優(yōu)選、集成已有的各項(xiàng)優(yōu)快鉆井成熟技術(shù)，形成能使鉆速有明顯提高的配套新技術(shù),研究?jī)?nèi)

17、容,1、降低泥漿密度到盡可能低 由已鉆井測(cè)井錄井資料確定所鉆地層的三個(gè)壓力剖面; 研究泥漿體系、性能、功能與坍塌壓力的關(guān)系，評(píng)價(jià)該地層坍塌壓力降低的可能性; 研究降低地層坍塌壓力的泥漿體系及泥漿技術(shù)：確定能下降的程度（下降到地層壓力以下、下降到1.10以下、下降到0）及泥漿體系和技術(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系; 研究相應(yīng)的鉆井方式與技術(shù); (氣體鉆井;低密度輕泥漿鉆井;欠平衡鉆井).,2、以低、較低密度泥漿為基礎(chǔ)，針對(duì)地層特點(diǎn)，優(yōu)化集成現(xiàn)有快速鉆井的成熟技術(shù)，包括： 高壓噴射技術(shù)（包括特殊的噴嘴）; 鉆井參數(shù)的優(yōu)選、水力參數(shù)優(yōu)選; 泥漿體系及流變參數(shù)優(yōu)選; 巖石可鉆性及鉆頭優(yōu)選; 井下動(dòng)力鉆具應(yīng)用；復(fù)合驅(qū)動(dòng)鉆

18、井技術(shù); 結(jié)合地層特點(diǎn)、優(yōu)化集成以上幾項(xiàng)或多項(xiàng)技術(shù)形成針對(duì)不同情況的配套技術(shù)。 此項(xiàng)工作可針對(duì)一個(gè)希望進(jìn)一步提高機(jī)械鉆速的地區(qū)；也可結(jié)合某些高陡構(gòu)造的防斜打快要求（配合相應(yīng)的高陡地層相關(guān)的研究成果）進(jìn)行。,三 ,分解為各項(xiàng)具體的泥漿技術(shù),(一)三個(gè)壓力剖面的予測(cè)及隨鉆測(cè)量技術(shù),用工程測(cè)井原理和方法進(jìn)行這項(xiàng)工作研究。三個(gè)壓力剖面的予測(cè)已基本解決、隨鉆測(cè)量技術(shù)還是今后的重點(diǎn)。但是在研究中應(yīng)特別注意泥漿作用引起的變化:地層(水敏、破碎地層)水化作用后對(duì)地層力學(xué)性質(zhì)及強(qiáng)度的影響研究:對(duì)地層聲學(xué)、電學(xué)等物理性質(zhì)的影響;以及它們?cè)诠こ虦y(cè)井應(yīng)用技術(shù)中影響的研究。包括研究研究裝置、研究方法;水化程度測(cè)定及其對(duì)

19、力學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)的影響及相應(yīng)反演關(guān)系。,(二).大幅度提高(水基)泥漿抑制性,大幅度提高(水基)泥漿抑制性的主要困難： 抑制劑自身抑制能力有限，無(wú)法達(dá)到完全抑制粘土水化的程度； 泥漿配漿性與抑制性的必然矛盾，大大削弱泥漿的抑制性。 無(wú)可靠的評(píng)價(jià)方法 目前，多數(shù)泥漿抑制性達(dá)不到要求,解決途徑:,1,有機(jī)酸鹽的應(yīng)用:有機(jī)酸鹽包含甲酸鈉、鉀、銫鹽，乙酸鈉、鉀鹽等。 有極高的溶解度，可以獲得很高濃度、很高密度和很低活度的水溶液，其抑制性大大高于常用無(wú)機(jī)鹽,且結(jié)晶溫度很低; 可與常用大多數(shù)處理劑匹配，對(duì)泥漿性能影響比常用無(wú)機(jī)鹽小，可以建立起常用的泥漿體系,而對(duì)其抑制性降低不多。 與現(xiàn)有無(wú)機(jī)鹽、聚合物等

20、常用抑制劑配合使用時(shí)則更進(jìn)一步提高其抑制性(增效性),2,聚合醇的應(yīng)用: 聚合醇指水溶性的聚乙氧基短鏈醇。聚丙氧基短鏈醇等不同聚合度（分子量）的產(chǎn)物。也包括乙醇、脂肪酸、脂肪胺與氧乙烯，氧丙烯的縮合物。最常用的為不同分子量的聚乙二醇，它具有以下特性的作用：,明顯提高泥漿的抑制性, 能明顯改變水相性質(zhì)，降低水的活度，明顯提高泥漿的抑制性（用量3%-10%）； 能與有機(jī)陽(yáng)離子比如膽堿鹽酸鹽、硫酸鹽、碳酸氫鹽（三甲基羥乙基氯化胺、硫酸胺、碳酸氫胺）配合使用使其抑制性大幅度提高。 能與有機(jī)酸鹽,無(wú)機(jī)鹽復(fù)配使其抑制性大幅度提高。 能與常用處理劑發(fā)生協(xié)同作用，提高其抗溫能力和穩(wěn)定性；,濁點(diǎn)的功用:,濁點(diǎn)能

21、改善泥并質(zhì)量,提高其潤(rùn)滑性 很好降低泥漿的HTHP失水， 能有效的在頁(yè)巖微細(xì)孔道中沉積，阻斷水進(jìn)入頁(yè)巖深處的通道，對(duì)阻止頁(yè)巖水化有特殊作用。 只有具有濁點(diǎn)現(xiàn)象的聚合物才能起到有效阻斷水在頁(yè)巖中微細(xì)孔道中的通道。 濁點(diǎn)與聚合醇分子結(jié)構(gòu):(基團(tuán)種類、聚合度)和礦化度有關(guān)。 不同泥漿的礦化度和使用溫度不同，所以使用的聚合醇應(yīng)是一個(gè)針對(duì)不同使用條件的產(chǎn)品系列和系列技術(shù)。,3,有機(jī)硅醇及有機(jī)硅酸鹽的應(yīng)用,有機(jī)硅分子中的Si能在粘土粒子表面（端面）吸附，改變粘土表面的性質(zhì)，阻止水分子進(jìn)一步進(jìn)入到粘土層間，從而抑制粘土的水化。這種現(xiàn)象類似在粘土表面（包括井壁上的粘土）形成一種“半透膜”。因此又稱為成膜泥漿技

22、術(shù)。協(xié)調(diào)好這種處理劑與其它處理劑的相容性，則可建立新的抑制性泥漿體系。 4,水化作用及其抑制性的評(píng)價(jià)裝置與評(píng)價(jià)方法研究: 定量評(píng)價(jià)水化能力及水化程度(相對(duì))。,綜合應(yīng)用以上各項(xiàng)研究成果和研究方法,則有可能將現(xiàn)有水基泥漿的水化抑制能力大大提高.(力爭(zhēng)能抑制各類水化作用).這將對(duì) 高溫(超)重泥漿流變性的解決; 井壁穩(wěn)定技術(shù)的發(fā)展; P塌的下降、P破的上升(即P的擴(kuò)大); 進(jìn)一步提高機(jī)械鉆速上一臺(tái)階等重大技術(shù)難題的解決打下必要的基礎(chǔ)。,(三),提高(水基、油基)泥漿封堵能力,1,基本要求: (1),井壁快速形成淺層、零滲透的封堵層： .對(duì)地層孔喉(隙)的封堵(已基本解決); .對(duì)微孔、微裂縫的封堵

23、(基本未解決); .對(duì)破碎地層的封堵(末完全解決); (2), 封堵能力、封堵程度的評(píng)價(jià)裝置與方法(未解決),主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)思路,1,物理封堵、化學(xué)封堵、物理化學(xué)封堵的作用原理及其選擇： 2,對(duì)微孔、微裂縫丶破碎地層有效封堵的機(jī)理(模型);建立正確的評(píng)價(jià)裝置與方法(標(biāo)準(zhǔn)) 3,類封堵劑的研究開(kāi)發(fā)和封堵泥漿體系及應(yīng)用技術(shù)研究;,目前對(duì)微孔、微裂縫丶破碎地層的有效封堵是其研究重點(diǎn):其主要方向是濁點(diǎn)效應(yīng)的利用和納米粒子封堵作用的研究。(機(jī)理、評(píng)價(jià)、劑) 泥漿封堵能力的進(jìn)一步提高(特別是對(duì)微孔、微裂縫丶破碎地層的有效封堵)對(duì)降低地層(特別是破碎地層)的P塌、提高地層(特別是破碎地層)的P破;提高承

24、壓能力;(即P的擴(kuò)大);提高井壁穩(wěn)定性以及油氣層保護(hù)技術(shù)的發(fā)展提供必要的保證。,(四)HTHP(超)重泥漿體系及應(yīng)用技術(shù),深井高溫水基重泥漿的重大技術(shù)難題是其流變性控制. 它集中表現(xiàn)在泥漿粘度、切力過(guò)高,且不穩(wěn)定,并不易控制和井下高溫泥漿粘,切過(guò)低而不足以帶砂和懸浮重晶石。 研究重點(diǎn): 提高泥漿對(duì)高溫分散的抑制性，達(dá)到所需程度; 解決低粘土含量下的高溫后減稠及高溫下低粘、切;重點(diǎn)在非粘土對(duì)惰性高溫的增粘(切)劑 液體加重及新型高溫降粘劑;,應(yīng)用技術(shù), HTHP(超)重泥漿體系的建立; 泥漿溫度剖面的測(cè)定; 該溫度剖面下泥漿流變性的測(cè)定(裝置); 泥漿循環(huán)壓降的計(jì)算; 溫度剖面,泥漿流變性,泥漿

25、循環(huán)壓降的調(diào)整與控制。 ,(五)惡性漏失的堵漏技術(shù),1,井下惡性漏失的主要技術(shù)難點(diǎn)： (1).漏層位置難以確定 (2).堵漏材料必須是流體才能順利進(jìn)入漏層; 進(jìn)入后立即(盡快)在漏層中停滯并充滿漏層裂、洞的空間; 發(fā)生硬化形成必要的強(qiáng)度或流動(dòng)阻力，以阻止向地層的漏失。 (三者必須同時(shí)具備，但很難作到) (3).使堵漏材料不與地層水混合，不被沖稀,2,對(duì)裂縫性等惡性漏失堵漏成功的必要條件,堵漏液不與(或難與)地層水混合而被沖稀； 堵漏液在地面管線鉆具水眼及環(huán)空中流動(dòng)容易，而進(jìn)入漏層則難流動(dòng)，最后不流動(dòng)而滯留在漏層內(nèi)入口附近堆集； 堆集的堵漏材料硬化后的強(qiáng)度大于P泥的破壞作用； 堵漏漿必須能有效填

26、滿裂縫、隔段氣層與井眼的聯(lián)系之后,堵漏材料硬化并使其強(qiáng)度足以防止P泥的破壞；或使堆集物移動(dòng)的壓力梯度大于P泥P地產(chǎn)生的壓力梯度。特別是對(duì)裂縫性噴漏同層的氣層。,3,解決問(wèn)題的設(shè)想, 這是一種水基的流體，但其自身的內(nèi)聚力大大的大于它與水之間的親合力。即水很難與它混合并沖稀它。 流體有很高的粘度和很好的剪切稀釋能 流體有很好的粘彈性，且彈性比例高，能過(guò)喉道澎漲、占據(jù)和充滿整個(gè)縫洞空間,靜止后要使其移動(dòng)必須克服足夠的彈性阻力； 液體靜置后產(chǎn)生內(nèi)部結(jié)構(gòu)而且會(huì)隨時(shí)間而增強(qiáng)，欲使之恢復(fù)流動(dòng)必須附加更大的應(yīng)力以克服此靜切力。(或自動(dòng)硬化具有強(qiáng)度)。 此流體能與其它固體材料（如橋塞粒子、水泥、搬土）混合而不影響流體上述特性 油、氣混入此流體后很難移動(dòng)，能形成將地層流體與井筒完全隔斷的段塞,4,特種凝膠堵漏系列技術(shù)：,(1)只用膠液堵漏 若堵漏段塞強(qiáng)度大于泥漿柱的壓力（靜動(dòng)），則成功,反之則失敗。 若（P泥-P地）/L(0和彈性變形力及克服極高粘度流體流動(dòng)的壓降P動(dòng))，則堵漏失敗，但漏速可大大減小; (2)必要時(shí)可采用交聯(lián)技術(shù); (3)與現(xiàn)有各種堵漏材料混合使用(如各種橋塞劑、水泥、搬土); (4)凝膠混入3-4%的延時(shí)(3-4小時(shí))膨