[01220947]海洋深水深层油气高效能钻井液关键技术及工业化应用

我国海洋石油与天然气资源丰富,分别占全国总量的23%和30%,其中70%以上埋藏在深水深层地区,是保障能源战略安全的重要接替。钻井是获取深水深层油气的唯一方法,钻井液是钻井不可或缺的流体,也是解决钻井系列难题的核心技术。深水深层钻井中地层复杂性加剧导致“井塌、井漏、储层损害”等事故频发,甚至使钻井失败。现有钻井液技术难以解决这些难题,更不满足日益严苛的海洋环保要求,已成为制约我国海洋油气勘探开发的瓶颈甚至是“卡脖子”难题。本项目创建了完全自主知识产权的海洋深水深层油气高效能钻井液关键技术,保障了“安全、高效、环保”钻井,为实现我国海洋油气高效勘探开发、能源安全和海洋强国战略奠定了坚实基础。 （1）发明了可代替油基钻井液的强抑制环保水基钻井液 基于纳米科学研发了纳米封堵剂,基于分子动力学研发了聚醚胺抑制剂与低分子量强包被剂,继而发明了可代替油基钻井液的强抑制环保水基钻井液,基于“纳米封堵-抑制-强包被”多元协同机理首次实现了水基钻井液的抑制性与井壁稳定性达到油基钻井液水平,抗温达180℃,并满足海洋一级环保标准;本技术解决了深水钻井井壁失稳难题,与国外先进技术相比降低井塌事故率80%以上。 （2）发明了深水高温油气藏大温差恒流变合成基钻井液 合成了易降解基础油,研制了双螺旋结构的具恒流变特性的主乳化剂,以及抗高温辅乳化剂等材料,继而发明了深水高温油气藏大温差恒流变合成基钻井液,首次将“大温差、恒流变、易降解”三大特性集于一体,抗温达240℃且无毒;本技术将恒流变温度范围由国外先进技术的4~149℃扩大至2~180℃,攻克了深水大温差钻井中由钻井液当量循环密度（ECD）波动剧烈和安全密度窗口窄引发的井漏世界难题;开发了配套钻井液ECD精确预测软件,计算误差＜2%。 （3）发明了钻完井一体化储层智能工作液新技术 基于疏水改性研发了疏水型流型调节剂与温敏聚合物增黏提切剂,基于智能材料学研发了智能储层保护材料,继而发明了抗温达170℃的智能储层工作液EZFLOW,并结合抗高温降滤失剂等进一步形成了抗温达210℃、密度达2.32g/cm3的深部高温储层工作液HTFLOW;实现了适于不同温度储层的“钻井液-完井液”一体化技术,返排压力＜3Psi,远低于国际标准（7Psi）,平均缩短储层段作业时间30.3%。 共授权发明专利57件、软件著作权5件、专著2部,在渤海、东海、南海应用2577口井,创直接经济效益66.193亿元。