臨興區塊鉆井液仿生潤滑劑研究和應用

賈 佳, 蔣官澄, 夏忠躍, 馮 雷

(1. 中海油能源發展股份有限公司工程技術分公司, 天津 300452;2. 中國石油大學(北京) 石油工程教育部重點實驗室, 北京 102249)

隨著對致密氣、煤層氣、頁巖氣等非常規天然氣的深入開發，鉆井摩阻和作業難度顯著增加，對鉆井液潤滑性能提出了越來越高的要求。高效潤滑劑是提升鉆井液潤滑性的主要材料，受到國內外研究者的熱捧。目前，據不完全統計，國內外鉆井液潤滑劑主要有15大類，包括一百七十多種[1-3]。按照相態分類，鉆井液用潤滑劑可以分為液體潤滑劑和固體潤滑劑，固體潤滑劑的作用原理是將鉆具與井壁間的滑動摩擦轉變為滾動摩擦，實現降低摩阻的目的，但是，在現場使用過程中，固體潤滑劑一般都是顆粒或者球狀的固體，極易被固控設備清除掉，影響了使用效果，限制了應用范圍。液體潤滑劑是研究最為熱門和應用最為廣泛的鉆井液潤滑劑，它可以幫助在井壁形成一種膜，降低摩阻系數。部分常規液體潤滑劑例如礦物油基、柴油基和瀝青類潤滑劑由于存在環保隱患，已逐漸被新型潤滑劑所取代。目前，在鉆井液液體潤滑劑中的極壓潤滑劑由于良好的潤滑效果，受到了越來越多研究者的重視，國外的斯倫貝謝、哈里伯頓和貝克休斯等公司均已成功開發出高性能的極壓潤滑劑，國內目前也已經開展了研究工作，但由于部分潤滑劑仍然存在一些環保問題，限制了大面積推廣應用[4-5]。目前，在鄂爾多斯盆地臨興致密氣區塊，鉆井過程中面臨著井壁易坍塌、摩阻高、鉆速慢等問題，延長了鉆井周期，影響了后續完井作業質量。……