第十章特殊井鉆井液

第十章特殊井鉆井液《鉆井液工藝原理》講義第一節(jié)超深井鉆井液

DeepWellDrillingFluids深井的基本特點深井發(fā)展概況深井鉆井技術(shù)的應用前景深井鉆井的難點分析天然氣水合物發(fā)展趨勢我們的研究進展與設(shè)想目錄一、深井的基本特點1、基本概念深井

井深在4500—6000米的直井。超深井井深在6000—9000米的直井。特超深井井深超過9000米的直井。2、特點*裸眼井段長，要鉆穿多套地層壓力系統(tǒng)；*井壁穩(wěn)定性條件復雜；*井溫和壓力高；*深部地層巖石可鉆性差；*鉆機負荷大。深井超深井鉆井是一項復雜的系統(tǒng)工程，經(jīng)濟和技術(shù)上有很大的風險性。二、深井超深井鉆井技術(shù)發(fā)展概況

深井超深井鉆井技術(shù)是為勘探和開發(fā)深部地層的油氣資源而發(fā)展起來的，在國外目前已完成的深井中，大約有50%的井是探井。深井鉆井始于30年代末期，80年代以來有大的發(fā)展，完井井深已超過10000米。在世界上深井超深井鉆井技術(shù)領(lǐng)先的國家有美國、俄羅斯、德國、法國和意大利等。1、國外發(fā)展概況

美國于1938年鉆成世界上第一口4573米的深井，1949年鉆成6255米的超深井。1984年前蘇聯(lián)創(chuàng)造了12260米的世界超深井的記錄。德國于1994年鉆成一口9107米的超深井。迄今為止，世界上已鉆成8000米以上的超深井11口，其中美國6口，前蘇聯(lián)2口，挪威1口，奧地利1口，原民主德國1口。

世界8000米以上的超深井概況

由于有完善的設(shè)計、先進的技術(shù)和嚴密的管理，美國的深井鉆井速度快、事故少、成本低。80年代中期，美國鉆一口5000m左右的井約需90天，鉆5500m左右的井約需110天，鉆6000m左右的井約需140天，鉆7000m的井約需7到10個月。井下復雜情況所占時間約為5%--15%。在90年代，美國在復雜地質(zhì)條件下所鉆成的5口7500m左右的初探井，其完井周期最短的不到1年，最長的不超過2年。2、國內(nèi)發(fā)展概況我國深井超深井鉆井技術(shù)起步較晚，始于60年代末。1966年7月28日大慶油田完成一口4719米的深井，揭開了我國深井鉆井技術(shù)發(fā)展的序幕。我國深井超深井鉆井技術(shù)的發(fā)展大體分三個階段。第一階段1966年—1975年。

繼大慶油田完成我國第一口深井之后又陸陸續(xù)續(xù)在大港、勝利和江漢油田打成了4口超過5000米的深井，初步積累了鉆深井的經(jīng)驗。當時所用鉆機和井架是經(jīng)改造和加固的3200m中深井鉆機和塔式井架；所用鉆桿以從原蘇聯(lián)進口的細扣鉆桿為主；上部地層用刮刀鉆頭，下部地層用滾動軸承牙輪鉆頭；所用鉆井液以細分散體系為主。第二階段1976年—1985年。

1976年4月30日我國在四川地區(qū)完成了第一口6011米的超深井。從1976年到1985年，完成了170口深井和10口超深井。其中四川的關(guān)基井7175米；新疆的固2井7002米。從1976年開始，我國從羅馬尼亞多次批量進口6000m深井鉆機，總數(shù)超過100臺。第三階段1986年至今。

20世紀80年代末期以來，我國的深井超深井進入大規(guī)模的應用階段，1986至1997年我國共完成深井超深井688口，其中超深井34口。塔里木1998年完鉆的塔參1井目前是我國最深的井，井深達7200米。表1我國復雜地質(zhì)條件新區(qū)第一口深探井鉆井情況表2美國復雜地質(zhì)條件初探井鉆井情況

西部地區(qū)（包括塔里木、準葛爾、土哈和柴達木四個盆地）的石油資源量占全國總資源量的38%，探明率僅為9%，是我國石油產(chǎn)量的主要接替地區(qū)。西部地區(qū)的石油資源量的73%埋藏在深部地層，所以要靠深井和超深井進行勘探開發(fā)。

東部地區(qū)是我國石油的主力產(chǎn)區(qū)，淺層和中深層的勘探程度較高，深層較低，且探明的主要在淺層和中深層，深部地層尚有53億噸的石油儲量可供勘探。

中部地區(qū)（包括陜甘寧、四川兩大盆地）是天然氣的集中區(qū)，但探明率極低，有52%的天然氣資源量在深部地層，所以中部地區(qū)深井超深井的鉆井工作量將大幅度增加。

深井超深井鉆井技術(shù)在我國有廣闊的前景。三、深井超深井鉆井技術(shù)的應用前景

對深井超深井，鉆井液的性能鉆井的成敗尤為重要。

由于普通泥漿高溫高壓下會發(fā)生降解而失效，因此，鉆深井超深井必須使用專門的泥漿。

1、深井鉆井液應滿足的要求：

具有高溫穩(wěn)定性、良好的潤滑性和剪切稀釋性；固相含量低；高壓失水量低；抗各種可溶性鹽類和酸類氣體的污染；有利于處理、配制、維護和減輕地層污染。

1、深井鉆井液技術(shù)難點（1）井愈深，井下溫度壓力愈高，泥漿在井下停留和循環(huán)的時間愈長。使深井超深井泥漿的性能變化和穩(wěn)定性成為一個突出的問題。（2）深井超深井裸眼井段長，地層壓力系統(tǒng)復雜，泥漿密度的合理確定和控制更為困難；使用重泥漿時，壓差大，出現(xiàn)井漏、井噴、井塌、壓差卡鉆以及由此而帶來的井下復雜問題的可能性增大。

四、深井鉆井液（3）深井鉆遇地層多而雜，地層中的油、氣、水、鹽、粘土等的污染可能性增大，且會因高溫作用對泥漿體系的影響而加劇，從而增加了泥漿體系抗污的技術(shù)難度。（4）泥漿對深部油層的損害，因高溫而加劇。（5）井深起下鉆作業(yè)時間長，各種與泥漿性能有關(guān)的井下事故更容易誘發(fā)和惡化。（6）泥漿對鉆具的腐蝕因高溫而加劇。

（7）為了滿足深探井地質(zhì)錄井的要求，所用的處理劑要求熒光級別低，因而可供選擇的處理劑范圍小。2、深井鉆井液具有的特點良好的抑制性和防塌性。特別是在高溫條件下對粘土的水化分散具有較強的抑制作用。在有機聚合物中，使用陽離子聚合物就比陰離子聚合物具有更強的抑制性。具有良好的抗高溫性能。這就要求在鉆井液配方設(shè)計時，必須優(yōu)選出各種能夠抗高溫的處理劑。具有良好的高溫流變性。在高溫下能否保證鉆井液具有良好的流變性和攜帶、懸浮巖屑的能力至關(guān)重要。對于深井高密度鉆井液，尤其應加強固控，并控制膨潤土含量以避免高溫增稠。

具有良好的潤滑性。由于密度高增加了造成壓差卡鉆的機會，因此鉆井液應具有良好的潤滑性。具有良好的抗污染能力。地層的高壓力造成了鉆井液的高密度，為了保持鉆井液性能穩(wěn)定，必須加入高濃度的處理劑，在高溫的作用下，將加速各類添加劑之間的反應速度，如果鉆遇巖鹽層、鹽膏層、高壓油、氣、水層，會更促使鉆井液性能變化，使其更難控制和維護，因此要求深井鉆井液具有更良好的抗污染能力。3、常用的深井鉆井液（1）聚磺鉆井液體系

該體系是將聚合物鉆井液和磺化鉆井液結(jié)合在一起而形成的一種鉆井液體系。聚合物鉆井液在提高鉆速、抑制地層造漿和提高井壁穩(wěn)定等方面有著十分突出的優(yōu)點，但在熱穩(wěn)定性及泥餅質(zhì)量上還不適應深井鉆井的需要，特別是對于硬脆性頁巖更不適應，這類鉆井液加入磺化處理劑后：改善了高溫高壓下的泥餅質(zhì)量和流變性，從而有利于深井鉆速的提高和井壁的穩(wěn)定?？箿乜蛇_200～250℃，抗鹽至飽和鹽水。（2）MMH聚磺鉆井液體系

聚合物正電膠鉆井液具有較強的抑制包被作用，具有良好的防塌性，但存在著鉆井液濾失量偏大，造壁能力差，很難在碳酸鹽地層及裸眼井段長、鉆井周期長的復雜地區(qū)推廣使用。因此，在聚合物正電膠鉆井液的基礎(chǔ)上，加入磺化處理劑。提高整個鉆井液體系的動塑比提高鉆井液體系的抗溫能力改善鉆井液的抑制性

（3）MMH聚合物飽和鹽水鉆井液體系

該體系綜合了正電膠鉆井液、陽離子聚合物鉆井液的特點：對泥巖地層（特別是軟泥巖，膠結(jié)差泥巖）較強抑制性。在抑制地層水化膨脹，地層縮徑、垮塌、鉆屑分散等方面優(yōu)于以往使用的KCL鉆井液體系。較好的動塑比值和流型，懸浮攜砂性強，且性能易于控制，十分穩(wěn)定。良好的造壁性，濾失量易于控制。具有一定的抗高溫穩(wěn)定性。（4）硅酸鹽聚合物鉆井液體系

該體系在高溫高壓下具有很強的抑制頁巖水化、防止井壁坍塌的能力，其井壁穩(wěn)定機理有以下幾個方面：硅酸鹽進入地層孔隙形成三維凝膠結(jié)構(gòu)和不溶沉淀物，快速在井壁處堵塞泥頁巖孔隙和微裂縫，阻止濾液進入地層，同時減少了壓力傳遞作用。硅酸鹽抑制泥頁巖中粘土礦物的水化膨脹和分散，并且由于與聚合物的協(xié)同作用，使粘土產(chǎn)生脫水而收縮，使泥頁巖的結(jié)構(gòu)強度提高。在較高溫度下，硅酸鹽與粘土接觸一定時間后，粘土會與硅酸鹽反應生成一種類似沸石的新礦物。（5）MMH聚合醇防塌潤滑鉆井液體系

具有良好的潤滑防卡、抑制和防塌性能。防塌潤滑機理為：聚合醇的濁點效應對防膨性能有影響，高于濁點溫度防膨效果好。當高于濁點溫度時，聚合醇鉆井液發(fā)生相分離，形成一憎水似油的相，該相自動地吸附在粘土表面，形成屏蔽膜，阻止粘土進一步水化膨脹，從而增強體系的防塌潤滑性能，對低滲透泥頁巖具有封堵孔隙作用，從而有效地抑制鉆井液液柱壓力向地層傳遞，起到穩(wěn)定井壁的作用。（6）

油基泥漿鉆井液具統(tǒng)計，8000米以內(nèi)的井多為水基泥漿；而超過8000米的井大多用油基泥漿。

*

油基泥漿優(yōu)點油基泥漿的性能受高溫影響較小，受壓力的影響較大，高溫性能容易控制，抑制頁巖水化的能力很強，因此，油基泥漿是解決深井泥頁巖、鹽、膏泥巖層井壁不穩(wěn)定的有效辦法。油基泥漿抗地層中的鹽、鈣和粘土污染的能力強，泥漿的潤滑性及濾失性好，能有效地降低鉆具的扭矩和摩阻，防止鉆具腐蝕，預防深井重泥漿壓差卡鉆。

油基泥漿在國外的深井中廣為應用，特別是在深而復雜井中應用更多。*油基泥漿的缺點

與水基泥漿相比，初始成本高，條件苛刻；對環(huán)境污染嚴重，消除費用高；易發(fā)生地層漏失；氣溶性好，易發(fā)生井涌；機械鉆速較慢，因而油基泥漿的應用受到限制。六、深井鉆井液應用實例

1、地層概況

該井是一口重點預探井，設(shè)計井深4500m，目的層是中生界。該井上部地層主要為粘土、泥巖與砂礫巖，遇水極易水化分散，造漿嚴重。下部地層以泥頁巖為主，夾雜粉細砂巖、泥膏巖、灰?guī)r、硬石膏巖不等互層，由于滲透及水化作用，易發(fā)生坍塌掉塊?？椎杲M以下有灰?guī)r，井底溫度167℃，再加上井眼裸眼長度為2585m，是一口難度較大的深井。

MMH聚磺鉆井液在萊深1井的應用

2、工程概況

3、技術(shù)難點大井眼段的攜砂及凈化上部地層的粘土水化、分散造漿下部地層長裸眼，防止井壁坍塌孔店組紅泥巖的水化膨脹縮徑167℃高溫下鉆井液的熱穩(wěn)定性4、鉆井液的選擇及主要維護措施

針對該井施工的難點，通過室內(nèi)實驗，該井選擇了MMH—正電膠聚磺鉆井液體系，其主要維護措施如下：（1）對一開鉆井液進行充分凈化處理。（2）在鉆水泥塞之后，以膠液的形式加入PAM和SJ-1，抑制造漿、降低失水，逐漸補充MMH以增加鉆井液的攜帶能力，用銨鹽調(diào)整鉆井液的流型。（3）進入2500m以后，逐步加入抗溫材料SMP-1及SPNH，提高泥漿的抗溫能力，加入PA-1提高鉆井液的防塌能力，使鉆井液性能滿足井下的需要，并在設(shè)計所要求的范圍內(nèi)。萊深1井三開鉆井液性能表

（4）在下部地層，按配方加入MMH、SMP-1、SJ-1、PA-1等抗高溫材料，并加入SF-260高溫降粘劑，使具有良好的抑制和高溫穩(wěn)定性。該井三開Φ311.1mm井眼裸眼段長達2600米，浸泡時間長達120多天，由于采用了MMH聚磺鉆井液,井壁穩(wěn)定，鉆進、起下鉆、電測等施工作業(yè)順利。

1、地層概況

該井是勝利油田鉆探的一口全國重點科學預探井，初設(shè)計井深5500m，后加深至5800m。本井上部地層易水化分散，中部易發(fā)生坍塌掉塊，進入沙四段孔店組后存在著大段的鹽膏層，含有紫紅色、蘭灰色、灰綠色泥巖，極易水化分散、膨脹、垮塌。地溫梯度為3.2-3.87℃/100米，預計井底溫度可達230℃。MMH聚合物飽和鹽水鉆井液體系在郝科1井中的應用2、技術(shù)難點抑制和防塌能力懸浮穩(wěn)定性濾失量控制抗污染能力抗溫性鉆具防腐蝕3、鉆井液的選擇及主要維護措施

針對郝科1井的地層特點，在室內(nèi)進行了研究，確立了一套適合于本井的MMH聚合物飽和鹽水鉆井液體系：具有較強的抑制包被作用單獨使用飽和鹽水鉆井液，達不到對鹽膏層段泥巖地層的抑制防塌作用。通過研究發(fā)現(xiàn)，要實現(xiàn)這一點，飽和鹽水必須與鉆井液體系配伍才能充分發(fā)揮抑制防塌作用。運用MMH聚合物飽和鹽水鉆井液體系解決了這個問題。具有良好的懸浮穩(wěn)定性以前鉆鹽膏層使用的鉆井液，普遍存在著懸浮穩(wěn)定性差，具體表現(xiàn)在高密度時重晶石沉淀，攜帶巖屑能力差，易引起井下復雜情況的發(fā)生。選用MMH聚合物飽和鹽水鉆井液就解決了這方面的問題：第一，選擇MMH般土漿復合體作為該體系的鉆井液懸浮穩(wěn)定體，取代了過去的聚丙烯酰胺粘土絮凝體。第二，選擇高、中、低分子量的聚合物復配，增加了鉆井液的護膠能力，維持鉆井液具有較高的動塑比。第三，增強了鉆井液的抗高溫能力，避免高溫下鉆井液的嚴重增稠，粘度降低現(xiàn)象。具有較低的API失水和HTHP失水以前飽和鹽水鉆井液的濾失量控制是一個難題。其原因一是鹽膏層對鉆井液的污染，特別是鈣的污染；二是缺乏抗污染的降濾失劑。

本體系采用了復配的高溫降濾失劑，如SMP、A-903、SK-Ⅱ等，充分發(fā)揮這些降濾失劑的協(xié)同作用。具有良好的抗污染能力本體系選擇Na2SO4作為抑鈣劑，目的是防止地層中石膏和CaCL2的溶解而造成的污染，把鈣離子對失水的影響降到最低。具有良好的抗溫性本體系選擇了抗溫能力強的鉆井液處理劑如SMP、OXAM（有機硅腐鉀）、SL-1、A-903、SK-Ⅱ，并在室內(nèi)研制了高溫穩(wěn)定劑，取得了良好的效果，該體系抗溫可達230℃。具有良好的緩蝕作用

飽和鹽水鉆井液體系對鉆具存在嚴重腐蝕。為減緩對鉆具的腐蝕速度，本體系選擇磷酸鹽類緩蝕劑ZH-Ⅱ，緩蝕效果明顯。維護措施：

①按室內(nèi)配方，以正電膠、陽離子聚合物、降失水劑、鹽為主要組份，一次性加足各主要組分的量，使基漿性能達到設(shè)計要求。②鉆進中根據(jù)鉆井液性能變化，隨時給予調(diào)整，保持性能優(yōu)良、穩(wěn)定。③配制飽和鹽水混合鉆井液，鉆井中以膠液維護性能，保持泥漿循環(huán)及儲備量，是本井維護鉆井液性能最有效和成功的措施之一。膠液是鉆井液中主要組份，以聚合物、降失水劑、鹽、鈣抑制劑等配制而成。濃度一般為0.5%—2%。

④定期補充防塌劑、潤滑劑、正電膠等，保持各組份含量穩(wěn)定。⑤般含偏高時以稀濃度膠液稀釋；偏低時，補充預水化般土漿。⑥導致本井濾失量升高的主要因素，一是地層中鹽膏的溶解；二是地層鹽水。針對兩種情況，采取不同處理措施。一是增加鉆井液中SO42-量（配膠液時增大硫酸鈉量）；二是直接往鉆井液中補充硫酸鈉。⑦本井采用了配制高密度重鉆井液與井漿混合加重的辦法，對確保加重鉆井液均勻、穩(wěn)定，控制密度、防漏等方面都收到明顯的效果。

1、概況

諸參1井是勝利油田一口重點參數(shù)井，設(shè)計井深5000m，該井在井深4380m以前使用了常規(guī)聚合物防塌鉆井液，配方：0.5%PHP+0.2%GD-18+2%SMP+2%K-NHm+2%K-OSAM+1%JS-1。

由于所鉆地層中含有較多的伊蒙混層，在鉆井過程中，多次出現(xiàn)井壁垮塌，造成該井段平均井徑擴大率達40%，最大達200%，使測井、固井等后續(xù)作業(yè)困難。硅酸鹽聚合物鉆井液體系在諸參1井中的應用巖屑水化分散強烈，在四級凈化設(shè)備正常運行的情況下，鉆井液密度達1.15g/cm3，粘土含量達10%，這不利于高溫深井鉆井液體系的穩(wěn)定。井深3960m開始發(fā)生漏失，日漏失量30～40m3。將粘度由42s提高到60s，并加入2%～3%的單封劑橋塞堵漏，但日漏失量仍為20～25m3。鉆至井深4380m時，累計漏失鉆井液980m3。針對上述問題，決定從井深4380m以后改用硅酸鹽聚合物鉆井液體系。聚合物鉆井液體系中加入硅酸鹽等處理劑前后性能變化

2、主要維護措施

在聚合物體系中加入0.3%的硅酸鹽時，鉆井液流變性發(fā)生了變化（見上表），槽面流型由紊流變?yōu)槠桨辶餍?；在靜置時，鉆井液呈凝膠狀態(tài)，這一現(xiàn)象的出現(xiàn)與體系中膨潤土含量較高和粘土分散有關(guān)。因此，加入降粘劑和適量清水對鉆井液進行處理，并開啟離心機及其它固控設(shè)備，結(jié)果在40h內(nèi)，鉆井液密度從1.15g/cm3降至1.08g/cm3，膨潤土含量也從8%降至5%。

當硅酸鹽加量達到2%時，鉆井液性能穩(wěn)定，除了鉆井液濾失略有上升、動塑比和切力有一定程度增大外，其它性能變化不大，穩(wěn)定周期達到15d。防塌效果更為明顯，掉塊得到控制，沒有出現(xiàn)井塌現(xiàn)象，而且控制日漏失量在5m3以下。可見，在硅酸鹽的作用下，鉆井液中粘土膠粒在聚結(jié)后沉淀到井壁上，堵塞了孔隙和微裂縫，解決了鉆井液漏失和井眼穩(wěn)定問題。3、現(xiàn)場應用表明：

為使該體系具有較好的聚結(jié)、抑制、封堵、高溫穩(wěn)定特性，必須適當控制聚結(jié)強度，以防強度過高，造成開泵困難。解決方法：（1）控制膨潤土含量為4%～5%。（2）加入合適的降粘劑（如JN-1、AMA等），處理鉆井液時最好配合適量清水。日常維護處理過程中，必須保持硅酸鹽含量達到2%，K-NHm含量達到2%，PH值維持在10～11，粘度控制在約60s，API濾失可以放寬到8m1。從4380m至5005m完鉆，鉆井液費用較前期費用降低50%，井眼穩(wěn)定，防塌封堵、堵漏效果好，井徑擴大率僅為15%，各項工程作業(yè)順利。

1、地層概況

樁古斜47井是勝利油田2001年一口重點預探定向深井，該井設(shè)計井深5040米，實際完鉆井深4840米。鉆探目的為探明樁古斜46井下古生界潛山奧陶系含油氣情況。巖性主要為泥巖、泥巖夾砂巖、礫狀砂巖夾泥巖、生物灰?guī)r、油頁巖、油泥巖，至奧陶系為灰?guī)r及白云巖。MMH聚合醇防塌潤滑鉆井液體系在樁古斜47井中的應用2、工程概況該井因特殊原因，空井30多天，井眼發(fā)生嚴重坍塌掉塊。三開下技套前發(fā)生了鉆具落井事故，處理事故38天。3、鉆井液施工技術(shù)難點該井裸眼段長，井眼大，深井泵排量不足、大井眼環(huán)空返速低，要求鉆井液具有較強的攜砂能力。該井空井后井壁坍塌掉塊，鉆井液處理難度較大，常規(guī)性能鉆井液不能滿足鉆井施工的需要。地層中存在極易水化分散的泥、砂巖互層及大段強塑性紅泥巖，要求鉆井液具有良好的防塌能力、泥頁巖抑制能力。本井311.1mm井眼穩(wěn)斜段長超過2000米，要求鉆井液具有良好的潤滑性能。4、鉆井液的優(yōu)選及處理措施針對該井施工的難點，通過室內(nèi)實驗，選擇了MMH聚合醇防塌潤滑鉆井液。其主要維護措施如下：

①一開配漿開鉆，密度為1.07g/cm3

，馬氏漏斗粘度為42-45s。鉆進、下套管順利。

②二開使用海水聚合物正電膠鉆井液體系。海水混漿開鉆，不斷補充聚合物和正電膠，逐漸改為海水聚合物鉆井液體系，保持鉆井液密度1.03-1.05g/cm3

，馬氏漏斗粘度46-55s，PV12-16mPa.s，YP3.5-5.5Pa。利用該體系良好的攜砂及懸浮性能，配合大排量循環(huán)鉆井液，滿足了上部φ444.5mm大井眼快速鉆進的需要，下套管順利。

③三開轉(zhuǎn)為淡水聚合醇正電膠鉆井液體系。通過加入2%白油、4%聚合醇潤滑劑、6%水基聚合醇防塌劑，加強其潤滑防塌性能，在處理空井后的階段根據(jù)現(xiàn)場情況決定采用非常規(guī)性能鉆井液，提高鉆井液粘切、調(diào)整合理流變參數(shù)，在處理鉆具落井事故期間，φ311.1mm井眼長達2276米，斜井段浸泡達38天，但井壁保持穩(wěn)定，為事故處理提供了井眼保障。樁古斜47井三開正電膠聚合醇防塌潤滑鉆井液各階段性能

④四開使用淡水無固相鉆井液，采用平衡-近平衡鉆井。由于下部地層以灰?guī)r為主，鉆井液抑制能力又好，鉆井液粘切略有下降，補充抗高溫性能較好的RJT-1，及高溫降失水劑，將鉆井液粘度提至70s，鉆進中鉆井液中有大量油氣侵入現(xiàn)象，將密度穩(wěn)定至1.05g/cm3，降A(chǔ)PI失水至5ml，密度合理，鉆進正常，少量油氣侵入，起鉆有后效，保證了平衡-近平衡鉆進的正常進行。1、鉆井液粘土的高溫分散作用室內(nèi)實驗和現(xiàn)場施工均表明，由于高溫分散而引起的鉆井液高溫增稠與鉆井液中的粘土含量密切相關(guān)，當粘土含量達到某一數(shù)值時，鉆井液在高溫下會喪失其流動性而形成凝膠。因此，防止鉆井液高溫稠化形成凝膠是深井鉆井液的一項關(guān)鍵技術(shù)。

目前有兩項措施可有效地預防高溫稠化形成凝膠，一是使用抗高溫抑制分散劑；二是將鉆井液中的粘土含量控制在低容量。這方面國外（如貝克休斯）發(fā)展聚合醇—CaCL2鉆井液體系，它對粘土有良好的抑制作用，從而使鉆井液中的粘土含量控制在最低，而且還可以用于鉆穿鹽膏層。七．結(jié)論及認識

2、高溫對鉆井液處理劑的影響研究開發(fā)具有抗高溫能力的處理劑，這些處理劑對分子結(jié)構(gòu)要求是由“C—C、C—N、C—S”鍵連接，避免“—O—”鍵連接，國內(nèi)現(xiàn)開發(fā)的處理劑抗溫200℃以上的如SH-012、SH-01等。3、高溫對處理劑與粘土作用的影響高溫加劇處理劑在粘土表面的解吸附和去水化，從而引起鉆井液性能的變化，使其鉆井液的熱穩(wěn)定降低，濾失量增大。因此建議深井鉆井液中更多地使用陽離子處理劑。4、高溫對鉆井液性能的影響高溫加速了鉆井液中粘土顆粒的分散和處理劑的高溫降解、交聯(lián)而引起鉆井液的高溫增稠、高溫膠凝、高溫固化、高溫減稠以及濾失量上升、泥餅增厚等性能的變化。這由兩方面的因素造成：粘土的含量高、分散性好則會引起鉆井液的高溫增稠；粘土含量低、分散性差則造成鉆井液的高溫減稠。因此對于深井鉆井液要：

嚴格控制粘土的含量。粘土含量控制在最低時，高溫即使引起鉆井液的稠化，也不會發(fā)生膠凝；使用抗高溫處理劑；加大室內(nèi)研究的力度，使用專門的儀器來評價鉆井液在高溫高壓條件下的流變性和濾失量。第二節(jié)定向井和水平井鉆井液一、定向井與水平井的特點與垂直井相比，定向井與水平井的特點在于：（1）油層段長，與油層接觸面積大，滲流阻力小，有利于提高產(chǎn)量；（2）控制泄油面積大，可減少井數(shù)，改善開采動態(tài)條件；（3）生產(chǎn)壓差小，壓力梯度小，可有效地防止水推和氣錐。二、定向井選擇鉆井液的關(guān)鍵因素

鉆井液在整個鉆井過程中起著關(guān)鍵的作用。鉆直井時，鉆井液的主要功能集中在控制地下壓力、提供井眼化學與物理穩(wěn)定性、保證井眼的有效清洗、冷卻井下鉆頭等。鉆定向井特別是大斜度井及水平井時，更多的注意力則應集中在井眼清洗、潤滑鉆具、維護井眼物理穩(wěn)定性、靜態(tài)時懸浮固相顆粒以及產(chǎn)層保護等。上述任何一項得不到滿足，都可能導致各種鉆井問題的發(fā)生，如卡鉆與產(chǎn)量下降等。三、定向井與水平井鉆井液類型根據(jù)美國“油氣雜志”編輯部世界范圍的統(tǒng)計，定向井鉆井液中，水基鉆井液占59.47%（無粘土鉆井液占35.24%，其它水基鉆井液占24.23%），油基鉆井液占39.65%，而氣體型鉆井流體占0.88%。近年來美國M-I鉆井公司公布的世界范圍定向井鉆井液中，水基鉆井液占73%，油基鉆井液占23%，而氣體類型鉆井流體占4%。（1）油基鉆井液油基鉆井液對儲層損害程度低，易穩(wěn)定井壁，能有效地抑制泥頁巖水化膨脹，潤滑性能好。因而很適合用來鉆進大斜度井及水平井。其缺點是成本高，對環(huán)境有污染，并且遇到嚴重井漏時堵漏難度大，使