钻井液方案

在深井和超深井钻井过程中，由于地温梯度和压力梯度的存在，井眼越深，井筒内的温度和压力就会变得越高。在高温条件下，钻井液中的各种成分会发生变化，如降解、稠化、胶凝、凝固等，导致钻井液性能发生剧烈变化，且不易调节和控制。严重时钻井作业无法正常进行，地层压力高，钻井液密度必须高。在这种情况下，压差卡钻、井漏和井喷的可能性大大增加，需要保持钻井液良好的流变性和低高温高压滤失。因此，如何解决钻井液在高温高压下的性能问题，是深井、超深井钻井液技术面临的首要问题。

3.6.2高温钻井液技术分析

目前，国内外通过应用基础理论和新技术的研究，开发出了大量的抗高温泥浆处理剂、钻井液体系和高温钻井液检测评价仪器。总体来说，国外高温钻井液的技术水平明显高于国内。主要体现在以下几个方面:

1)高温泥浆处理剂的研究:国外已经开发了大量的高温泥浆处理剂，耐温可以达到220 ~ 230℃以上，甚至更高，而国内大部分产品的耐温都在200℃以下。

2)在钻井液体系研究中:泥浆处理剂的耐温性决定了高温钻井液的耐温性。由于国外处理剂的耐温性明显高于国内，钻井液体系的耐温性也明显高于国内。通过造浆材料和泥浆处理剂的合理搭配，可以提高钻井液体系的抗温性能。而用现有泥浆处理剂配制的高温钻井液体系的耐温极限应在260℃以下。如果超过这个温度，就必须出现一种新的耐温性更高的泥浆处理剂。

3)高温钻井液测试仪器方面，除范公司新研制的高温流变仪(极限测试温度为317℃)外，其他高温测试仪器标定的极限测试温度均未超过260℃，实际使用温度未超过230℃。比如高温高压过滤器的试验温度达到230℃，加热夹套或水壶就会变形；在高温老化试验中，由于橡胶密封圈的失效，泥浆中的水分往往会蒸发，这与温度带来的许多问题类似，现有的仪器无法满足230℃以上高温钻井液研究的需要。

3 . 6 . 3 13000米超深井科学泥浆方案

根据国内外钻井液技术水平和现状，可用于200℃以上高温钻井环境的钻井液体系有两种，即水基钻井液体系和油基钻井液体系。水基钻井液体系耐温在240℃以内，油基钻井液体系可达300℃。这两种钻井液体系的特性对比见表3.18。13000米科学超深井井底温度一般可能在250℃-400℃之间。当井底温度低于250℃左右时，采用水基泥浆体系。当井底温度超过250℃时，改为油基泥浆体系。

表3.18水基钻井液与油基钻井液综合性能对比

今后，高温泥浆技术应开展的工作如下:

1)研究耐温≥300℃的泥浆材料，包括造浆材料、降滤失剂、流变调节剂、高温堵漏材料、润滑剂等。

2)研究耐温≥300℃的超高温钻井液体系。

3)超高温钻井液测试仪器研究，包括超高温流变仪、超高温滚筒加热炉、超高温高压失水仪、超高温高压堵漏试验装置、固化堵漏试验装置。

4)研究超高温钻井液地面循环系统，包括地面泥浆监测和泥浆温度控制技术。