1、超深井钻井技术超深井钻井技术超高温高压条件下钻井液技术研究超高温高压条件下钻井液技术研究（一）问题的提出（一）问题的提出（二）研究发展概况（二）研究发展概况 目前，中国油气勘探开发区域不断拓宽，逐渐由浅层向深层、由简单地目前，中国油气勘探开发区域不断拓宽，逐渐由浅层向深层、由简单地层向复杂地层发展，深井将是今后勘探开发的重点。在深部探区进行的钻探层向复杂地层发展，深井将是今后勘探开发的重点。在深部探区进行的钻探作业，由于储层埋藏相对较深、地层压力变化大、岩性复杂多变，钻探较为作业，由于储层埋藏相对较深、地层压力变化大、岩性复杂多变，钻探较为困难，时效低，成本高。困难，时效低，成本高。近年来，尽
2、管我国针对深井钻井液技术研究取得了很大进步，技术越来近年来，尽管我国针对深井钻井液技术研究取得了很大进步，技术越来越成熟，基本能满足钻井工程施工要求，但是，在复杂条件下超深井钻井液越成熟，基本能满足钻井工程施工要求，但是，在复杂条件下超深井钻井液工作还存在着很多问题，特别超高密度钻井液、抗高温钻井液及其相关处理工作还存在着很多问题，特别超高密度钻井液、抗高温钻井液及其相关处理剂的研究、高密度高温钻井液流变性控制技术以及超深井油气层保护技术等剂的研究、高密度高温钻井液流变性控制技术以及超深井油气层保护技术等与国外存在较大差距。与国外存在较大差距。1 1、超深井钻井液技术发展现状、超深井钻井液技术
3、发展现状（1 1）我国深井钻井液技术的发展可划分成三个阶段）我国深井钻井液技术的发展可划分成三个阶段聚磺钻井液阶段聚磺钻井液阶段钙处理钻井液钙处理钻井液三磺钻井液三磺钻井液 1 1、超深井钻井液技术发展现状、超深井钻井液技术发展现状（2 2）国外深井钻井液技术现状）国外深井钻井液技术现状海泡石钻井液海泡石钻井液阴离子型聚合物水基钻井液阴离子型聚合物水基钻井液阳离子型聚合物水基钻井液阳离子型聚合物水基钻井液SIVSIV钻井液钻井液 1 1、超深井钻井液技术发展现状、超深井钻井液技术发展现状（2 2）国外深井钻井液技术现状）国外深井钻井液技术现状石灰钻井液石灰钻井液低胶体钻井液低胶体钻井液褐煤表面
4、活性剂钻井液褐煤表面活性剂钻井液DURATHERMDURATHERM水基钻井液体系水基钻井液体系THERMA-DRILLTMTHERMA-DRILLTM高温水基钻井液高温水基钻井液2 2 抗高温处理剂发展现状及趋势抗高温处理剂发展现状及趋势 国外比较著名的处理剂大多数抗温在国外比较著名的处理剂大多数抗温在200200以上，主要有：以上，主要有：SSMASSMA抗高温（大于抗高温（大于400400o oC C）的解絮凝剂，其分子量为）的解絮凝剂，其分子量为1000-1000-50005000RESINEXRESINEX与与SMCSMC、SMPSMP复配的效果相当复配的效果相当XP-20XP-20
5、改性褐煤改性褐煤Thermal-ThinThermal-ThinBariodBariod公司公司,抗高温聚合物型分散剂，抗温抗高温聚合物型分散剂，抗温204204Thermal-chekThermal-chekBariodBariod公司公司,高温聚合物降滤失剂，抗温可达高温聚合物降滤失剂，抗温可达204204o oC CCOP-1COP-1和和COP-2COP-2美国美国MilParkMilPark公司公司,井温超过井温超过260260，使用浓度仅，使用浓度仅0.71-0.71-1.73kg/m1.73kg/m3 3就能有效地控制失水就能有效地控制失水 VSVA VSVA乙烯磺酸盐乙烯酰胺共
6、聚物，降滤失剂，分子量乙烯磺酸盐乙烯酰胺共聚物，降滤失剂，分子量100100万万左右，抗温大于左右，抗温大于200200DrisPacDrisPac是一种特制的聚阴离子纤维素，抗温可达是一种特制的聚阴离子纤维素，抗温可达204 204 共聚物流变性控制剂共聚物流变性控制剂和降滤失剂和降滤失剂将常规水基钻井液的抗温能力提高到将常规水基钻井液的抗温能力提高到232232国内超深井钻井液技术国内超深井钻井液技术w我国常用水基钻井液钻深井和超深井。我国先后使我国常用水基钻井液钻深井和超深井。我国先后使用水基钻井液钻成了五口用水基钻井液钻成了五口7000m7000m以上的超深井：以上的超深井：关基井关基
7、井7175m7175m（19781978年），年），2.25g/cm3固固2 2井井7002m7002m（19791979年）年）塔参塔参1 1井井7200m7200m（9898年年2 2月完钻，历时月完钻，历时653.21653.21天），天），最最高密度高密度1.75g/cm1.75g/cm3 3，最高温度，最高温度180180o oC C 中中4 4井井7220m7220m（20192019年）年）英深英深1 1井井7258 m7258 m（20192019年）年）查新表明查新表明国内查无相关专利国内查无相关专利查新表明查新表明超高密度钻井液流变性控制技术超高密度钻井液流变性控制技术超高
8、温钻井液处理剂超高温钻井液处理剂抗高温钻井液技术抗高温钻井液技术超高温钻井液高温高压滤失评价方法超高温钻井液高温高压滤失评价方法高温高密度下钻井液流变性控制技术高温高密度下钻井液流变性控制技术超深井油气层保护技术超深井油气层保护技术（一）课题内容（一）课题内容（二）技术难点及创新点（二）技术难点及创新点（三）目标和水平（三）目标和水平（四）知识产权（四）知识产权1.1.超高密度钻井液技术研究（超高密度钻井液技术研究（2.40g/cm2.40g/cm）2.2.超深井抗高温钻井液技术研究（超深井抗高温钻井液技术研究（240240）3.3.高温高密度下钻井液流变性控制技术研究高温高密度下钻井液流变性
9、控制技术研究4.4.超深井钻井液油气层保护技术研究超深井钻井液油气层保护技术研究5.5.超深井钻井液现场应用工艺技术与试验（子课题总体）超深井钻井液现场应用工艺技术与试验（子课题总体）1.1.超高密度钻井液技术研究（超高密度钻井液技术研究（2.40g/cm2.40g/cm）无机盐、有机盐液体加重剂的优选研究无机盐、有机盐液体加重剂的优选研究抗盐的钻井液添加剂研究抗盐的钻井液添加剂研究固体加重材料的研究固体加重材料的研究超高密度钻井液在井底的真实密度测定超高密度钻井液在井底的真实密度测定超高密度钻井液的流变性控制技术研究超高密度钻井液的流变性控制技术研究超高密度钻井液配方与性能优化研究超高密度钻
10、井液配方与性能优化研究钻井液处理剂抗高温机理研究钻井液处理剂抗高温机理研究抗高温关键处理剂的研究抗高温关键处理剂的研究抗高温钻井液配方与性能优化研究抗高温钻井液配方与性能优化研究超高温高压钻井液滤失性能评价实验方法的建立超高温高压钻井液滤失性能评价实验方法的建立2 2、超深井抗高温钻井液技术研究（、超深井抗高温钻井液技术研究（240240）高温高密度下钻井液流变性主要影响因素研究高温高密度下钻井液流变性主要影响因素研究高温高密度下钻井液流变模式研究高温高密度下钻井液流变模式研究高温高密度钻井液流变性调控剂研究高温高密度钻井液流变性调控剂研究高温高密度钻井液配方与性能优化研究高温高密度钻井液配方
11、与性能优化研究3 3、高温高密度下钻井液流变性控制技术研究、高温高密度下钻井液流变性控制技术研究温度、压力对油气层损害的影响及其评价方法研究温度、压力对油气层损害的影响及其评价方法研究考虑温度、压力影响的储层损害预测方法研究考虑温度、压力影响的储层损害预测方法研究适用于超深井的油气层保护新技术研究适用于超深井的油气层保护新技术研究理想充填油保实用新型软件的研究与开发理想充填油保实用新型软件的研究与开发保护超深井油气层的新型钻保护超深井油气层的新型钻/完井液体系及其性能研究完井液体系及其性能研究现场应用及应用效果分析评价现场应用及应用效果分析评价4 4、超深井钻井液油气层保护技术研究、超深井钻井
12、液油气层保护技术研究主要钻井液工艺参数优选主要钻井液工艺参数优选优化维护调整工艺措施优化维护调整工艺措施现场施工方案确定现场施工方案确定5 5、超深井钻井液现场应用工艺技术与试验、超深井钻井液现场应用工艺技术与试验（子课题总体）（子课题总体）目标：目标：通过对超高密度钻井液、抗高温钻井液配方以及关键处通过对超高密度钻井液、抗高温钻井液配方以及关键处理剂的研究、高温高密度条件下钻井液流变性控制技术和超理剂的研究、高温高密度条件下钻井液流变性控制技术和超深井油气层保护技术研究，形成一套具有独立自主产权的超深井油气层保护技术研究，形成一套具有独立自主产权的超深井钻井液技术，开展深井钻井液技术，开展1
13、 13 3口超深井现场试验。口超深井现场试验。建立国家级超深井钻井液实验室，对我国的超深井钻井建立国家级超深井钻井液实验室，对我国的超深井钻井液技术提供有力的后续支撑，成为中国的超深井钻井液重点液技术提供有力的后续支撑，成为中国的超深井钻井液重点科研基地。科研基地。指标和水平：指标和水平：该技术达到国际同期先进水平，打该技术达到国际同期先进水平，打破国际超深井钻井液技术垄断，满足我破国际超深井钻井液技术垄断，满足我国超深井油气钻井工程需要。国超深井油气钻井工程需要。预计可获得国家发明专利预计可获得国家发明专利2323项，实用新型专利项，实用新型专利1212项。项。（1 1）开发）开发2424种
14、耐盐超高温钻井液处理剂。预计可种耐盐超高温钻井液处理剂。预计可获国家发明专利。获国家发明专利。（2 2）开发出新型的超高温钻井液配方，形成一套超）开发出新型的超高温钻井液配方，形成一套超高密度钻井液技术，预计可获国家发明专利。高密度钻井液技术，预计可获国家发明专利。（3 3）研制超高温钻井液高温高压滤失仪，建立）研制超高温钻井液高温高压滤失仪，建立超高温钻井液高温高压滤失评价方法，具有自主超高温钻井液高温高压滤失评价方法，具有自主知识产权，预计可获实用新型专利。知识产权，预计可获实用新型专利。（4 4）研制高温高压钻井液密度测定仪，具有自）研制高温高压钻井液密度测定仪，具有自主知识产权，预计可
15、获实用新型专利。主知识产权，预计可获实用新型专利。（5 5）在国内外重要刊物和有关学术会议上发表）在国内外重要刊物和有关学术会议上发表论文论文510510篇，培养博士、硕士研究生篇，培养博士、硕士研究生5 5人以上。人以上。（一）申请指南要求及指标（一）申请指南要求及指标（二）课题验收考核指标（二）课题验收考核指标 在抗盐超高温钻井液处理剂作用机理研究以及评价方法在抗盐超高温钻井液处理剂作用机理研究以及评价方法研究的基础上，通过对抗盐超高温钻井液配方以及关键处研究的基础上，通过对抗盐超高温钻井液配方以及关键处理剂的研究，形成一套具有独立自主产权的抗盐超高温钻理剂的研究，形成一套具有独立自主产权
16、的抗盐超高温钻井液技术，开展井液技术，开展1313口超深井现场试验。子课题申请指南主口超深井现场试验。子课题申请指南主要指标：要指标：w钻井液体系抗高温钻井液体系抗高温240240；w钻井液密度钻井液密度2.40g/cm2.40g/cm3 3；w超高温高压下渗透率恢复值达到超高温高压下渗透率恢复值达到8080以上；以上；w根据工程实际，进行根据工程实际，进行1 13 3口井超深井现场试验。口井超深井现场试验。w开发出开发出2424种耐盐超高温钻井液处理剂。种耐盐超高温钻井液处理剂。w研制出超高密度钻井液，密度研制出超高密度钻井液，密度2.40g/cm2.40g/cm3 3。w研制出抗高温钻井液
17、体系配方，抗温研制出抗高温钻井液体系配方，抗温 240240，w钻井液超高温高压下渗透率恢复值达到钻井液超高温高压下渗透率恢复值达到8080以上。以上。w建立超高温钻井液高温高压滤失评价方法建立超高温钻井液高温高压滤失评价方法w形成一套高温高密度条件下钻井液流变性控制技术形成一套高温高密度条件下钻井液流变性控制技术w建立超深井钻井液油气层保护评价方法建立超深井钻井液油气层保护评价方法w根据工程实际，进行根据工程实际，进行1 13 3口井超深井现场试验。口井超深井现场试验。（一）技术路线（一）技术路线（二）技术方案（二）技术方案超深井抗高温钻井液超深井抗高温钻井液技术研究（技术研究（240）超深
18、井钻井液超深井钻井液专项新技术专项新技术超高密度钻井液技术超高密度钻井液技术研究（研究（2.40g/cm）高温高密度下钻井液高温高密度下钻井液流变性控制技术研究流变性控制技术研究超深井钻井液油层保超深井钻井液油层保护技术研究护技术研究分析国内现有的钻井液在超高密分析国内现有的钻井液在超高密度下性能难以调整控制的原因度下性能难以调整控制的原因文献调研文献调研优选研制新型优选研制新型加重材料加重材料研究新型抗盐研究新型抗盐钻井液添加剂钻井液添加剂建立超高密度建立超高密度钻井液流变性钻井液流变性描述控制方法描述控制方法建立井底钻井建立井底钻井液密度的测定液密度的测定方法和装置方法和装置优化超高密度优
19、化超高密度钻井液体系配钻井液体系配方和应用工艺方和应用工艺通过现场试验，进一步完善超高通过现场试验，进一步完善超高密度钻井液体系及应用工艺技术密度钻井液体系及应用工艺技术1.1.超超高高密密度度钻钻井井液液技技术术研研究究明确目前国内现有的超高温处理明确目前国内现有的超高温处理剂的不足剂的不足文献调研文献调研处理剂的分子处理剂的分子结构设计和合结构设计和合成条件优选成条件优选研制出抗高温研制出抗高温钻井液关键处钻井液关键处理剂理剂建立超高温钻建立超高温钻井液滤失性能井液滤失性能评价实验方法评价实验方法优化超深井超优化超深井超高温钻井液体高温钻井液体系配方与性能系配方与性能通过现场试验，进一步完
20、善超高通过现场试验，进一步完善超高温钻井液体系及应用工艺技术温钻井液体系及应用工艺技术2.2.超超深深井井抗抗高高温温钻钻井井液液技技术术研研究究明确目前国内现有高密度高温水基明确目前国内现有高密度高温水基钻井液及抗高温抗盐降粘剂的不足钻井液及抗高温抗盐降粘剂的不足文献调研文献调研高密度高温钻高密度高温钻井液流变性影井液流变性影响因素研究响因素研究高温高密度条高温高密度条件下流变模式件下流变模式和评价方法和评价方法研选研选高密度高高密度高温钻井液温钻井液主要主要处理剂处理剂优化高密度高优化高密度高温钻井液体系温钻井液体系配方与性能配方与性能通过现场试验，进一步完善高密度高通过现场试验，进一步完
21、善高密度高温钻井液体系及应用工艺技术温钻井液体系及应用工艺技术3 3.高温高温高密度高密度下钻井下钻井液流变液流变性控制性控制技术研技术研究究基于试验数据建立相关数学模型基于试验数据建立相关数学模型岩心流动试验岩心流动试验建立考虑温度、建立考虑温度、压力影响的储层压力影响的储层损害机理快速预损害机理快速预测评价方法测评价方法研究高温高压下研究高温高压下油保新方法对油油保新方法对油层保护效果影响层保护效果影响研究油保实用研究油保实用软件对油层保软件对油层保护效果的影响护效果的影响研究优化设计的研究优化设计的油保方案油保方案提出一整套可供现场实施的保护储层提出一整套可供现场实施的保护储层的钻的钻/
22、完井液工艺技术措施完井液工艺技术措施4 4 超深超深井钻井井钻井液油层液油层保护技保护技术研究术研究评价温度、压力对不同类评价温度、压力对不同类型储层损害程度的影响型储层损害程度的影响建立实用性强的建立实用性强的评价方法和标准评价方法和标准研发保护超深井研发保护超深井油气层的新型钻油气层的新型钻/完井液体系及完井液体系及其处理剂其处理剂钻钻/完井液性能完井液性能参数优化参数优化通过现场试验和效果评通过现场试验和效果评价，进一步完善超深井价，进一步完善超深井油气层保护工艺技术油气层保护工艺技术1 1 超高密度钻井液技术研究超高密度钻井液技术研究超高密度钻井液技术研究的关键是新型加重材料和加重超高
23、密度钻井液技术研究的关键是新型加重材料和加重方法的优选，而其核心内容是抗盐钻井液处理剂的研制方法的优选，而其核心内容是抗盐钻井液处理剂的研制和配方研究。和配方研究。w首先，在调查研究和理论分析基础上，弄首先，在调查研究和理论分析基础上，弄清现有钻井液密度与流变性能控制之间的清现有钻井液密度与流变性能控制之间的矛盾，采用液体加重和固体加重相结合的矛盾，采用液体加重和固体加重相结合的思路解决高密度下流变性的控制问题。思路解决高密度下流变性的控制问题。(1)(1)超高密度钻井液加重材料和加重方法超高密度钻井液加重材料和加重方法研究基本方案研究基本方案（2 2）抗盐超高密度钻井液添加剂研究基本方案）抗
24、盐超高密度钻井液添加剂研究基本方案w根据添加剂抗盐和在高固相条件下的特别要求设计有针对根据添加剂抗盐和在高固相条件下的特别要求设计有针对性的分子结构，通过正交试验确定包括单体浓度及配比、性的分子结构，通过正交试验确定包括单体浓度及配比、引发剂种类和加量、链终止剂的种类和加量、引发剂种类和加量、链终止剂的种类和加量、pHpH值以及反值以及反应温度等主要因素对产物抗盐抗高温能力的影响，进而优应温度等主要因素对产物抗盐抗高温能力的影响，进而优化出最佳制备反应条件，确定制备工艺，研制超高密度钻化出最佳制备反应条件，确定制备工艺，研制超高密度钻井液处理剂。井液处理剂。(3)(3)超高密度钻井液体系及配方
25、研制基本方案超高密度钻井液体系及配方研制基本方案w在加重方式、加重材料研究的基础上，采用新型的各种添加在加重方式、加重材料研究的基础上，采用新型的各种添加剂，综合考虑钻井液体系的各种性能（密度、流变性能、失剂，综合考虑钻井液体系的各种性能（密度、流变性能、失水性能等），结合现场使用实际，优选超高密度钻井液体系水性能等），结合现场使用实际，优选超高密度钻井液体系配方；并对所获得的体系进行综合评价。制定现场工艺参数配方；并对所获得的体系进行综合评价。制定现场工艺参数和实施方案。和实施方案。(4)(4)高温高压下钻井液密度测定的基本方案高温高压下钻井液密度测定的基本方案w根据研究需要，研制在高温高压
26、下密度测定装置，建立根据研究需要，研制在高温高压下密度测定装置，建立实验方法和测试标准；研究温度、压力对钻井液密度的实验方法和测试标准；研究温度、压力对钻井液密度的影响规律。影响规律。2 2 超深井抗高温钻井液技术研究超深井抗高温钻井液技术研究 超高温条件下钻井液技术研究的关键是弄清超高温钻超高温条件下钻井液技术研究的关键是弄清超高温钻井液处理剂抗高温作用机理，而其核心内容是超高温钻井液井液处理剂抗高温作用机理，而其核心内容是超高温钻井液配方以及关键性处理剂（如降滤失剂、降粘剂以及高温稳定配方以及关键性处理剂（如降滤失剂、降粘剂以及高温稳定剂等）的研制。超高温条件下钻井液技术的发展，需要与之剂
27、等）的研制。超高温条件下钻井液技术的发展，需要与之相匹配的超高温条件下钻井液性能测定仪器的研制以及评价相匹配的超高温条件下钻井液性能测定仪器的研制以及评价方法的建立。方法的建立。（1 1）钻井液处理剂抗高温作用机理研究基本方案）钻井液处理剂抗高温作用机理研究基本方案w首先，在调查研究和理论分析基础上，弄清抗高温钻井液处首先，在调查研究和理论分析基础上，弄清抗高温钻井液处理剂分子结构基本特性与要求。通过研究高温降解、高温交理剂分子结构基本特性与要求。通过研究高温降解、高温交联、高温解吸附以及高温去水化作用对钻井液处理剂性能的联、高温解吸附以及高温去水化作用对钻井液处理剂性能的影响及其规律，弄清超
28、高温钻井液处理剂抗高温作用机理。影响及其规律，弄清超高温钻井液处理剂抗高温作用机理。（2 2）抗高温钻井液处理剂及配方研制基本方案）抗高温钻井液处理剂及配方研制基本方案w在钻井液处理剂抗高温作用机理研究基础上，首先根据抗高在钻井液处理剂抗高温作用机理研究基础上，首先根据抗高温钻井液处理剂分子结构基本特性与要求，进行处理剂分子温钻井液处理剂分子结构基本特性与要求，进行处理剂分子结构设计；通过正交试验确定包括单体浓度及配比、引发剂结构设计；通过正交试验确定包括单体浓度及配比、引发剂种类和加量、链终止剂的种类和加量、种类和加量、链终止剂的种类和加量、pH值以及反应温度等值以及反应温度等主要因素对产物
29、抗盐抗高温能力的影响，进而优化出最佳制主要因素对产物抗盐抗高温能力的影响，进而优化出最佳制备反应条件，确定制备工艺；在研选主要抗高温钻井液处理备反应条件，确定制备工艺；在研选主要抗高温钻井液处理剂的基础上，通过配伍性研究以及性能评价，最终优化研究剂的基础上，通过配伍性研究以及性能评价，最终优化研究出抗高温钻井液体系配方与性能调控方法。制定现场工艺参出抗高温钻井液体系配方与性能调控方法。制定现场工艺参数和实施方案。数和实施方案。(3)(3)超高温高压钻井液滤失性能评价实验方法建超高温高压钻井液滤失性能评价实验方法建立的基本方案立的基本方案w根据研究需要，在分析目前高温高压滤失仪及高温高压滤失根据
30、研究需要，在分析目前高温高压滤失仪及高温高压滤失性评价方法不足的基础上，针对目前高温高压滤失仪上影响性评价方法不足的基础上，针对目前高温高压滤失仪上影响超高温高压条件下测量的关键部件（如密封圈及过滤介质），超高温高压条件下测量的关键部件（如密封圈及过滤介质），进行试制改造，研制出超高温高压钻井液滤失仪。结合抗高进行试制改造，研制出超高温高压钻井液滤失仪。结合抗高温钻井液其它性能评价需要，如超高温高压条件下的流变性温钻井液其它性能评价需要，如超高温高压条件下的流变性评价、抗污染评价（盐、钙及钻屑等）以及高温高压条件下评价、抗污染评价（盐、钙及钻屑等）以及高温高压条件下的油层保护性能评价，建立一套
31、超高温高压条件下的钻井液的油层保护性能评价，建立一套超高温高压条件下的钻井液滤失性能评价方法，并在实践中不断改进和完善。滤失性能评价方法，并在实践中不断改进和完善。3 3 高密度高温下钻井液流变性控制技术研究高密度高温下钻井液流变性控制技术研究 高温高密度水基钻井液流变性控制技术研究的关键是建立高温高密度水基钻井液流变性控制技术研究的关键是建立高温高压流变模式。而其核心内容是弄清高温高密度水基钻井高温高压流变模式。而其核心内容是弄清高温高密度水基钻井液流变性影响因素，建立高温高密度条件下流变模式，制定评液流变性影响因素，建立高温高密度条件下流变模式，制定评价方法，开发出相配套处理剂以及高温高密
32、度水基钻井液配方价方法，开发出相配套处理剂以及高温高密度水基钻井液配方的研制。最后，现场试验，完善高温高密度水基钻井液现场性的研制。最后，现场试验，完善高温高密度水基钻井液现场性能，特别是流变性能调整技术措施。能，特别是流变性能调整技术措施。（1 1）高温高密度水基钻井液流变性影响因素及）高温高密度水基钻井液流变性影响因素及流变模式研究方案流变模式研究方案w首先，通过调查研究和理论分析，采用超高温高压流变仪，研首先，通过调查研究和理论分析，采用超高温高压流变仪，研究钻井液体系各组分、温度、压力和时间等因素对钻井液流变究钻井液体系各组分、温度、压力和时间等因素对钻井液流变性的影响规律，探讨影响流
33、变性的主要因素，并结合高温高压性的影响规律，探讨影响流变性的主要因素，并结合高温高压条件下水基钻井液的流变特性实验结果，弄清高密度高温水基条件下水基钻井液的流变特性实验结果，弄清高密度高温水基钻井液流变性的各主要影响因素，找到钻井液流变性控制的方钻井液流变性的各主要影响因素，找到钻井液流变性控制的方法，从而可以根据钻井的实际需要调整其流变性。法，从而可以根据钻井的实际需要调整其流变性。（1 1）高温高密度水基钻井液流变性影响因素及）高温高密度水基钻井液流变性影响因素及流变模式研究方案流变模式研究方案w然后通过对钻井液各流变参数的测试，建立预测高温高压条件然后通过对钻井液各流变参数的测试，建立预
34、测高温高压条件下钻井液流变参数的数学模型，预测钻井液在井眼内循环期间下钻井液流变参数的数学模型，预测钻井液在井眼内循环期间的流变性随温度、压力和剪切速率等因素变化的情况，可以随的流变性随温度、压力和剪切速率等因素变化的情况，可以随时了解深部井段的钻井液性能，及时采取相应的调整措施，并时了解深部井段的钻井液性能，及时采取相应的调整措施，并满足钻井中进行水力计算的要求。其次，通过研究高温对高密满足钻井中进行水力计算的要求。其次，通过研究高温对高密度钻井液中粘土以及降粘剂性能的影响，弄清降粘剂作用机理。度钻井液中粘土以及降粘剂性能的影响，弄清降粘剂作用机理。再次，研究高温高压条件下加重材料种类及其颗
35、粒表面性质对再次，研究高温高压条件下加重材料种类及其颗粒表面性质对钻井液流变特性的影响。钻井液流变特性的影响。（2 2）高密度高温流型调控剂以及高密度高温水）高密度高温流型调控剂以及高密度高温水基钻井液配方研究方案基钻井液配方研究方案w首先，在调查研究和理论分析基础上，弄清高密度高温钻井首先，在调查研究和理论分析基础上，弄清高密度高温钻井液降粘剂分子结构基本特性，并在此基础上进行单体选择与液降粘剂分子结构基本特性，并在此基础上进行单体选择与分子结构设计；通过正交试验确定包括单体浓度及配比、引分子结构设计；通过正交试验确定包括单体浓度及配比、引发剂种类及加量、链终止剂的种类及加量、发剂种类及加量
36、、链终止剂的种类及加量、pH值及反应温度值及反应温度等因素的影响规律，进而优化出最佳制备反应条件，研究优等因素的影响规律，进而优化出最佳制备反应条件，研究优选出高温高密度钻井液流型调控剂。然后，在单剂筛选与配选出高温高密度钻井液流型调控剂。然后，在单剂筛选与配伍性研究的基础上，研究优化高密度高温钻井液配方，并进伍性研究的基础上，研究优化高密度高温钻井液配方，并进行性能评价。行性能评价。（3 3）高温高密度钻井液工艺技术研究方案）高温高密度钻井液工艺技术研究方案w在室内大量实验研究基础上，密切跟踪现场试验，对应用效在室内大量实验研究基础上，密切跟踪现场试验，对应用效果进行评价，边试验边完善，优选
37、主要工艺参数，优化确定果进行评价，边试验边完善，优选主要工艺参数，优化确定现场施工方案，进行推广应用。现场施工方案，进行推广应用。4 4 超深井钻井液油层保护技术研究超深井钻井液油层保护技术研究 超深井钻井液油层保护技术研究的关键是考虑温度、压力超深井钻井液油层保护技术研究的关键是考虑温度、压力影响的储层损害机理预测及控制技术研究，而其核心内容是适影响的储层损害机理预测及控制技术研究，而其核心内容是适用于超深井的油气层保护新技术研究。最后，现场应用及应用用于超深井的油气层保护新技术研究。最后，现场应用及应用效果分析评价。效果分析评价。（1 1）温度、压力对油气层损害的影响及其评价）温度、压力对
38、油气层损害的影响及其评价方法研究方案方法研究方案w采用目前最先进的岩心流动试验装置，尽可能模拟储层温压条采用目前最先进的岩心流动试验装置，尽可能模拟储层温压条件，选用与储层岩性、物性尽可能相近的天然岩心，评价温度、件，选用与储层岩性、物性尽可能相近的天然岩心，评价温度、压力对不同类型储层损害程度的影响，建立一种实用性强的评压力对不同类型储层损害程度的影响，建立一种实用性强的评价方法和标准，并基于试验数据建立相关数学模型。所选用的价方法和标准，并基于试验数据建立相关数学模型。所选用的钻井液分别按水基、油基体系的典型配方配制，对水基和油基钻井液分别按水基、油基体系的典型配方配制，对水基和油基钻井液
39、分别进行评价。钻井液分别进行评价。（2 2）考虑温度压力影响的储层损害预测方法研）考虑温度压力影响的储层损害预测方法研究方案究方案w对于超深井，一般难以获取具有代表性的岩心样品，因此对储层损害机理对于超深井，一般难以获取具有代表性的岩心样品，因此对储层损害机理的科学预测和诊断十分重要。过去提出的损害机理预测方法均基于常温条的科学预测和诊断十分重要。过去提出的损害机理预测方法均基于常温条件。拟在本课题组现有研究成果基础上，建立考虑温度、压力影响的储层件。拟在本课题组现有研究成果基础上，建立考虑温度、压力影响的储层损害机理快速预测评价方法，重点是储层五种敏感损害的预测评价方法。损害机理快速预测评价
40、方法，重点是储层五种敏感损害的预测评价方法。在调查研究和理论分析基础上，首先对高温超深井储层速敏、水敏、盐敏、在调查研究和理论分析基础上，首先对高温超深井储层速敏、水敏、盐敏、碱敏及酸敏性预测方法及配套软件开展研究；对油基钻井液引起储层岩石碱敏及酸敏性预测方法及配套软件开展研究；对油基钻井液引起储层岩石润湿性反转的影响因素及预测、控制技术研究；高温高压条件下无机垢和润湿性反转的影响因素及预测、控制技术研究；高温高压条件下无机垢和有机垢形成规律及损害程度预测、控制技术研究；高温超深井储层水锁损有机垢形成规律及损害程度预测、控制技术研究；高温超深井储层水锁损害预测、控制技术研究。害预测、控制技术研
41、究。（3 3）适用于超深井油气层保护新技术研究方案）适用于超深井油气层保护新技术研究方案w本研究拟针对超深井高温、高压条件下理想充填油本研究拟针对超深井高温、高压条件下理想充填油保新方法对油层保护效果的影响开展深入研究。开保新方法对油层保护效果的影响开展深入研究。开展温度、压力对油保暂堵剂暂堵及解堵效果的影响展温度、压力对油保暂堵剂暂堵及解堵效果的影响及对策研究；考虑温度、压力影响的理想充填理论及对策研究；考虑温度、压力影响的理想充填理论模型的建立及相关参数的确定；最后制定高温超深模型的建立及相关参数的确定；最后制定高温超深井理想充填油气层保护实施方案以及保护效果的实井理想充填油气层保护实施方
42、案以及保护效果的实验验证。验验证。（4 4）理想充填油保实用新型软件的研究与开发）理想充填油保实用新型软件的研究与开发方案方案w结合超深井温度、压力以及钻井液中其它固相对暂堵保护效结合超深井温度、压力以及钻井液中其它固相对暂堵保护效果的影响，研究理想充填油保实用新型软件，使其在超深井果的影响，研究理想充填油保实用新型软件，使其在超深井高温、高压条件下进行应用更具科学性和实用性。首先对现高温、高压条件下进行应用更具科学性和实用性。首先对现有理想充填暂堵方案优化设计软件的完善；开展考虑温度、有理想充填暂堵方案优化设计软件的完善；开展考虑温度、压力影响的理想充填暂堵方案优化设计软件的研究及应用；压力
43、影响的理想充填暂堵方案优化设计软件的研究及应用；最后依据超深井钻井液中膨润土、重晶石对暂堵效果的影响最后依据超深井钻井液中膨润土、重晶石对暂堵效果的影响对软件的进一步修正。对软件的进一步修正。（5 5）保护超深井油气层的新型钻）保护超深井油气层的新型钻/完井液体系完井液体系及其性能研究方案及其性能研究方案w在上述工作基础上，结合在上述工作基础上，结合863重大研究计划其它专题的研究重大研究计划其它专题的研究成果，采用本专题研究优化设计的油保方案，研发出保护超成果，采用本专题研究优化设计的油保方案，研发出保护超深井油气层的新型钻深井油气层的新型钻/完井液体系及其处理剂产品，并对钻完井液体系及其处
44、理剂产品，并对钻/完井液性能参数进行优化，提出一整套可供现场实施的保护完井液性能参数进行优化，提出一整套可供现场实施的保护储层的钻储层的钻/完井液工艺技术措施。开展高温超深井完井液工艺技术措施。开展高温超深井“超低侵入超低侵入”钻钻/完井液核心处理剂的筛选或研制；然后对高温超深井新型完井液核心处理剂的筛选或研制；然后对高温超深井新型“超低侵入超低侵入”钻钻/完井液体系的确定及配方、性能优化设计；完井液体系的确定及配方、性能优化设计；最后对最后对“超低侵入超低侵入”新型钻新型钻/完井液对储层损害程度的实验评完井液对储层损害程度的实验评价及分析。价及分析。5 5 超深井钻井液现场应用工艺技术与试验
45、超深井钻井液现场应用工艺技术与试验 基于子课题室内实验成果，现场试验基于子课题室内实验成果，现场试验2 23 3口井，分别采用口井，分别采用室内和矿场评价方法，密切跟踪现场试验，边试验边完善，优室内和矿场评价方法，密切跟踪现场试验，边试验边完善，优化确定超深井钻井液现场施工方案，对超深井的钻井液工程实化确定超深井钻井液现场施工方案，对超深井的钻井液工程实施效果和油气层保护效果，以及取得的经济效益进行评价，进施效果和油气层保护效果，以及取得的经济效益进行评价，进行对比分析，对室内技术成果进行验证，形成适合于超深井钻行对比分析，对室内技术成果进行验证，形成适合于超深井钻井液专项新技术。井液专项新技
46、术。（一）前期科研工作情况（一）前期科研工作情况（二）支撑保障条件（二）支撑保障条件（三）需增添的仪器设备（三）需增添的仪器设备u 前期对超深井钻井液、盐膏层钻井等进行了详细调研；前期对超深井钻井液、盐膏层钻井等进行了详细调研；u引进了美引进了美M7500M7500高温高压流变仪，在胜利博士后流动站开展了高温高压流变仪，在胜利博士后流动站开展了超高温高超高温高压条件下钻井液流变性的研究压条件下钻井液流变性的研究，取得了一定的进展；，取得了一定的进展；u在中石化重点探井胜和在中石化重点探井胜和2 2井、胜科井、胜科1 1井中开展了钻井液技术先导试验研究，井中开展了钻井液技术先导试验研究，在在超高
47、温、盐膏层超高温、盐膏层等方面取得了一些研究成果；等方面取得了一些研究成果；u同时完成了胜科同时完成了胜科1 1井的盐膏层钻井，成功的解决了井的盐膏层钻井，成功的解决了盐膏层井段井壁稳定问盐膏层井段井壁稳定问题、钻井液抗污染问题、钻井液抗高温问题，软泥岩蠕变造成井眼缩径问题、钻井液抗污染问题、钻井液抗高温问题，软泥岩蠕变造成井眼缩径问题、高温高固相条件下钻井液流变性控制问题、钻井液稳定性问题、钻井题、高温高固相条件下钻井液流变性控制问题、钻井液稳定性问题、钻井液高比重条件下劣质固相控制液高比重条件下劣质固相控制等问题，最高密度达等问题，最高密度达2.30g/cm2.30g/cm3 3，正在四，
48、正在四开钻进。开钻进。中国石油大学（华东）先后承担和参入了多项国家、中石油、中国石油大学（华东）先后承担和参入了多项国家、中石油、中石化组织的有关钻井液基础理论与技术攻关课题。已在中石化组织的有关钻井液基础理论与技术攻关课题。已在井井壁稳定理论与防塌钻井液技术、高温钻井液技术、新型环保壁稳定理论与防塌钻井液技术、高温钻井液技术、新型环保钻井液添加剂开发、欠平衡钻井液高温高压密度和流变性以钻井液添加剂开发、欠平衡钻井液高温高压密度和流变性以及复杂储层保护技术研究及复杂储层保护技术研究等方面，取得了系列研究成果。等方面，取得了系列研究成果。近期已完成的或正在从事的相关课题：近期已完成的或正在从事的
49、相关课题：河坝河坝1 1井、河坝井、河坝2 2井深井深井钻井液技术研究井钻井液技术研究（中石化南部海相重点探区）、（中石化南部海相重点探区）、青西地区青西地区深井（深井（60006000米）钻井液技术优化研究米）钻井液技术优化研究（中国石油集团重点深（中国石油集团重点深井），并参入了井），并参入了中石油集团西部超深井中石油集团西部超深井莫深莫深1 1井（井（73507350米）米）钻井液技术咨询钻井液技术咨询等工作。等工作。中国石油大学（北京）开展了一系列油气层保护前沿技术研中国石油大学（北京）开展了一系列油气层保护前沿技术研究，取得的研究成果已产生了重要影响，基本上代表了国内究，取得的研究成
50、果已产生了重要影响，基本上代表了国内外该领域的先进技术水平。外该领域的先进技术水平。西南石油大学先后承担和参加了多项国家西南石油大学先后承担和参加了多项国家863863、973973项目和项目和中石油、中石化、中海油组织的有关钻井液基础理论与技术中石油、中石化、中海油组织的有关钻井液基础理论与技术攻关课题。已在攻关课题。已在井壁稳定理论与防塌钻井液技术、高温钻井井壁稳定理论与防塌钻井液技术、高温钻井液技术、新型环保钻井液添加剂开发、欠平衡钻井液高温高液技术、新型环保钻井液添加剂开发、欠平衡钻井液高温高压密度和流变性以及复杂储层保护技术研究压密度和流变性以及复杂储层保护技术研究等方面，取得了等方
