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縱身跳進齊腰深的泥漿池里，用身體來回攪拌……這幅著名的歷史照片，在讓我們記住了鐵人王進喜的同時，也讓半個世紀前的中國石油工業鉆井液的狀況定格下來，成為新一代中國石油工程人回味無窮的歷史插曲。最近，中石油全國第五次泥漿工作會議召開，并提出打造泥漿軟實力。時隔20年之后，中國鉆井液吹響了奔向新時代的號角。

鉆井液俗稱泥漿，是鉆井的“血液”，是鉆探過程中，井內使用的循環沖洗介質，在鉆井作業和保護油氣層中起到重要作用。發展到今天，全球鉆井液主要形成了水基鉆井液、油基鉆井液、氣體型鉆井流體、合成基鉆井液這四大體系。目前我國鉆井液發展共研制出16大類200多個品種的化學劑，并配制了具有中國特色的各種鉆井液體系，基本滿足國內各類鉆井工程需要。但與國外技術相比，國內仍處于水基泥漿時代。

“可以認為，中國水基鉆井完井液已接近國際水平，甚至超過國際水平。”老專家、原中國石油勘探開發研究院鉆井所的樊世忠教授接受本刊記者采訪時指出，“由于國內一直偏重水基鉆井液體系的研究，目前中國油基鉆井液至少落后國外十年。”

中國水基泥漿“大家族”

據樊世忠教授介紹，經過不斷創新與發展，全球水基鉆井液技術形成了系列鉆井完井液，中國也迅速跟進。

五年前，國外發展起來一種新型無侵入鉆井完井液體系及處理劑。這種鉆井液是超低固相含量，利用表面化學原理，能使鉆井液在地層表面產生一種可以密封地層的非滲透性薄膜。

由于流變性不適合地層情況，硅酸鹽鉆井完井液曾經被前蘇聯否定，之后，經我國改良后在蘇丹得到成功應用。硅酸鹽鉆井液能夠穩定各種復雜地層，通過聚合醇和低價無機鹽復配等來強化體系整體性能，具有優良的類似于油基鉆井液的抑制穩定性能。樊世忠介紹說，“硅酸鹽鉆井液成本比普通水基鉆井液高30％左右。自1998年起在加拿大西部、英國和哥倫比亞近40口大位移定向水平井、高溫高壓復雜深井中，使用了強抑制性硅酸鈉/鉀環保鉆井液體系，成功地替代了油包水鉆井液和硫酸鉀鉆井液。”2004年前后，中國在蘇丹成功應用了硅酸鹽鉆井液，防塌效果顯著。

我國以山東大學張春光教授為主研發了一種正電膠（MMH）鉆井完井液。該鉆井液由于攜巖能力和抑制性很強以及對儲層的保護作用，目前這種鉆井液體系已成為鉆各類水平井的重要手段。該體系用做鉆井完井液、壓井液、修井液均可，適合鉆開油氣層，國內外現場應用中均表現出保護油氣層的優越性。

新型鉆井完井液——聚合醇(PEM)，又稱為“雙保泥漿”，是協調油井工程技術和環境保護之間矛盾的產物。PEM具有優異的防塌、潤滑、保護油氣層等應用特點。該鉆井液對延長鉆頭及馬達的使用壽命有特別功效，且可直接排放。

來自美國的葡萄糖甙(MEG)鉆井完井液體系，具有與油基鉆井液相當的性能。國外大量用于水平井和大位移井；國內新疆油田、勝利油田應用效果良好。

甲酸鹽鉆井液有利于提高鉆速，節約鉆探成本；保護油氣層，提高采收率；抗高溫，性能穩定；抗鹽、抗鈣和抗污染，可溶解水垢。特別適用于小井眼深井鉆井等。樊世忠認為，甲酸鹽鉆井液的應用對我國今后的非常規天然氣開發具有重要意義。

近年來，國內外發展了高性能胺基鉆井液，該類鉆井液具有很強的抑制性能與油基鉆井液相當，具有很好的穩定井壁作用。中國石油集團鉆井工程技術研究院研制的高性能胺基鉆井液在新疆油田得到成功應用，延長了易塌井段的鉆井深度，可以節省一層技術套管，取得良好的經濟效益和社會效益。

國內油基鉆井液的嘗試

與傳統的水基鉆井液技術相比，油基鉆井液將鉆井液技術帶入到一個新的發展階段。從1920年到1980年，世界油基鉆井液技術形成了以原油作為鉆井液、油基鉆井液、油包水乳化鉆井液、低膠質油包水乳化鉆井液、低毒油包水乳化鉆井液這五種。抗200℃以上的高溫是油基鉆井液最為明顯的特點。其中，低毒油包水乳化鉆井液具有可有效防止污染環境等特點，特別適用于海洋鉆井。

據樊世忠介紹，我國在上世紀60年代就研究應用了低密度油基泥漿。1983年由華東石油學院、石油勘探開發研究院與華東油田合作研制了加重油包水泥漿，在華北油田新家4井成功應用，該井鉆達4500米，因為解決了鉆深井鹽膏層和軟泥巖技術難題，填補了國內空白，當時引起轟動。

低密度流體鉆井液隨著鉆井技術發展，逐漸形成了空氣或天然氣、霧、穩定泡沫、硬膠泡沫、充氣鉆井液、微泡六種流體。樊世忠介紹說，“從1982年開始，我國長慶氣田、長北氣田、四川氣田均應用過泡沫鉆井液。近年來，一種微泡鉆井液在國外成功應用。微泡可有效防止漏失，比較環保，可節省套管成本。”國內遼河油田在這方面做了一些技術研究。

隨著對保護環境、保證人身健康的重視，國際上出現了全油基鉆井液。國內吐哈油田陵28井、新疆柯克亞柯30井、新疆塔里木油田東河11井，均應用了全油基鉆井液，取得良好效果。

中國應重視

油基鉆井液研究開發

當前，國際公司泥漿服務主打“油基泥漿牌”，斯倫貝謝、哈里伯頓和貝克休斯三大鉆井液服務公司獨占國際鉆井液75%的市場份額。2010年，已經走出去的中國石油，其國際市場份額僅為1.6%。目前我國70%以上的泥漿技術以水基鉆井液應用為主，尚處于水基泥漿的時代。中國石油雖打出最深井—8023米克深7井，卻需要哈里伯頓提供全油基鉆井液技術服務。

“大體上，我國與國外在鉆井液技術發展上保持同步。但在廣度和深度 研究上差距很大。尤其是油基鉆井液 發展至少落后國外十年。”在樊世忠教授看來，這是有歷史原因的。在上世紀80年代，從安全角度考慮，油基鉆井液易燃，同時因為裝備成本較高，國內在該領域遲遲未深入開展研究。當時，他和一些專家教授曾提議過組建專業泥漿服務公司，雖得到集團公司的響應，但最終沒有形成決議。這一“拍”竟比別人慢了十余年。

樊世忠教授認為，目前我國鉆井液技術落后于國外主要表現在以下三個方面：一是油基鉆井液技術沒有普遍使用，油層保護工作欠佳，國內固控技術、關鍵部件有待發展。2008年，全球打了5萬多口水平井；2007年，大位移井超7000米的井有20口、大位移井有6口，垂水比大于10。而2007年，國內水平井打了1200~1300口井，大位移井垂水比僅為5.634。大位移井的鉆井液技術比普通鉆井液技術困難的多，國外大部分大位移井采用新型油基鉆井液，其油氣產量高于普通直井數倍；二是相關監測軟件缺失；三是服務上差距較大，國際專業公司在鉆井液產品研發、技術服務、鉆屑回注預固控技術、鉆井廢棄物處理技術形成了一體化服務體系。“在事前做技術分析診斷及設計，在事后做工作總結改進，在服務意識上，國內公司比較欠缺。” 樊世忠說。

樊世忠教授指出，今后鉆井液技術研發應將環保放在第一位，完井后，廢棄鉆井完井液處理技術有待深化研究及應用；應開發新能源如可燃冰開發用的鉆井液體系；發展甲酸銫鉆井液技術；發展欠平衡鉆井液、大位移水平井鉆井液技術及相關軟件技術；發展零電位泥漿技術；開發鉆井液技術軟件及測試儀器。同時，他特別指出，在一體化服務方面，國內公司要勇于學習趕超，與國際公司同臺競爭。