纵身跳进齐腰深的泥浆池里，用身体来回搅拌……这幅著名的历史照片，在让我们记住了铁人王进喜的同时，也让半个世纪前的中国石油工业钻井液的状况定格下来，成为新一代中国石油工程人回味无穷的历史插曲。最近，中石油全国第五次泥浆工作会议召开，并提出打造泥浆软实力。时隔20年之后，中国钻井液吹响了奔向新时代的号角。

钻井液俗称泥浆，是钻井的“血液”，是钻探过程中，井内使用的循环冲洗介质，在钻井作业和保护油气层中起到重要作用。发展到今天，全球钻井液主要形成了水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体、合成基钻井液这四大体系。目前我国钻井液发展共研制出16大类200多个品种的化学剂，并配制了具有中国特色的各种钻井液体系，基本满足国内各类钻井工程需要。但与国外技术相比，国内仍处于水基泥浆时代。

“可以认为，中国水基钻井完井液已接近国际水平，甚至超过国际水平。”老专家、原中国石油勘探开发研究院钻井所的樊世忠教授接受本刊记者采访时指出，“由于国内一直偏重水基钻井液体系的研究，目前中国油基钻井液至少落后国外十年。”

中国水基泥浆“大家族”

据樊世忠教授介绍，经过不断创新与发展，全球水基钻井液技术形成了系列钻井完井液，中国也迅速跟进。

五年前，国外发展起来一种新型无侵入钻井完井液体系及处理剂。这种钻井液是超低固相含量，利用表面化学原理，能使钻井液在地层表面产生一种可以密封地层的非渗透性薄膜。

由于流变性不适合地层情况，硅酸盐钻井完井液曾经被前苏联否定，之后，经我国改良后在苏丹得到成功应用。硅酸盐钻井液能够稳定各种复杂地层，通过聚合醇和低价无机盐复配等来强化体系整体性能，具有优良的类似于油基钻井液的抑制稳定性能。樊世忠介绍说，“硅酸盐钻井液成本比普通水基钻井液高30％左右。自1998年起在加拿大西部、英国和哥伦比亚近40口大位移定向水平井、高温高压复杂深井中，使用了强抑制性硅酸钠/钾环保钻井液体系，成功地替代了油包水钻井液和硫酸钾钻井液。”2004年前后，中国在苏丹成功应用了硅酸盐钻井液，防塌效果显著。

我国以山东大学张春光教授为主研发了一种正电胶（MMH）钻井完井液。该钻井液由于携岩能力和抑制性很强以及对储层的保护作用，目前这种钻井液体系已成为钻各类水平井的重要手段。该体系用做钻井完井液、压井液、修井液均可，适合钻开油气层，国内外现场应用中均表现出保护油气层的优越性。

新型钻井完井液——聚合醇(PEM)，又称为“双保泥浆”，是协调油井工程技术和环境保护之间矛盾的产物。PEM具有优异的防塌、润滑、保护油气层等应用特点。该钻井液对延长钻头及马达的使用寿命有特别功效，且可直接排放。

来自美国的葡萄糖甙(MEG)钻井完井液体系，具有与油基钻井液相当的性能。国外大量用于水平井和大位移井；国内新疆油田、胜利油田应用效果良好。

甲酸盐钻井液有利于提高钻速，节约钻探成本；保护油气层，提高采收率；抗高温，性能稳定；抗盐、抗钙和抗污染，可溶解水垢。特别适用于小井眼深井钻井等。樊世忠认为，甲酸盐钻井液的应用对我国今后的非常规天然气开发具有重要意义。

近年来，国内外发展了高性能胺基钻井液，该类钻井液具有很强的抑制性能与油基钻井液相当，具有很好的稳定井壁作用。中国石油集团钻井工程技术研究院研制的高性能胺基钻井液在新疆油田得到成功应用，延长了易塌井段的钻井深度，可以节省一层技术套管，取得良好的经济效益和社会效益。

国内油基钻井液的尝试

与传统的水基钻井液技术相比，油基钻井液将钻井液技术带入到一个新的发展阶段。从1920年到1980年，世界油基钻井液技术形成了以原油作为钻井液、油基钻井液、油包水乳化钻井液、低胶质油包水乳化钻井液、低毒油包水乳化钻井液这五种。抗200℃以上的高温是油基钻井液最为明显的特点。其中，低毒油包水乳化钻井液具有可有效防止污染环境等特点，特别适用于海洋钻井。

据樊世忠介绍，我国在上世纪60年代就研究应用了低密度油基泥浆。1983年由华东石油学院、石油勘探开发研究院与华东油田合作研制了加重油包水泥浆，在华北油田新家4井成功应用，该井钻达4500米，因为解决了钻深井盐膏层和软泥岩技术难题，填补了国内空白，当时引起轰动。

低密度流体钻井液随着钻井技术发展，逐渐形成了空气或天然气、雾、稳定泡沫、硬胶泡沫、充气钻井液、微泡六种流体。樊世忠介绍说，“从1982年开始，我国长庆气田、长北气田、四川气田均应用过泡沫钻井液。近年来，一种微泡钻井液在国外成功应用。微泡可有效防止漏失，比较环保，可节省套管成本。”国内辽河油田在这方面做了一些技术研究。

随着对保护环境、保证人身健康的重视，国际上出现了全油基钻井液。国内吐哈油田陵28井、新疆柯克亚柯30井、新疆塔里木油田东河11井，均应用了全油基钻井液，取得良好效果。

中国应重视

油基钻井液研究开发

当前，国际公司泥浆服务主打“油基泥浆牌”，斯伦贝谢、哈里伯顿和贝克休斯三大钻井液服务公司独占国际钻井液75%的市场份额。2010年，已经走出去的中国石油，其国际市场份额仅为1.6%。目前我国70%以上的泥浆技术以水基钻井液应用为主，尚处于水基泥浆的时代。中国石油虽打出最深井—8023米克深7井，却需要哈里伯顿提供全油基钻井液技术服务。

“大体上，我国与国外在钻井液技术发展上保持同步。但在广度和深度 研究上差距很大。尤其是油基钻井液 发展至少落后国外十年。”在樊世忠教授看来，这是有历史原因的。在上世纪80年代，从安全角度考虑，油基钻井液易燃，同时因为装备成本较高，国内在该领域迟迟未深入开展研究。当时，他和一些专家教授曾提议过组建专业泥浆服务公司，虽得到集团公司的响应，但最终没有形成决议。这一“拍”竟比别人慢了十余年。

樊世忠教授认为，目前我国钻井液技术落后于国外主要表现在以下三个方面：一是油基钻井液技术没有普遍使用，油层保护工作欠佳，国内固控技术、关键部件有待发展。2008年，全球打了5万多口水平井；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，国内水平井打了1200~1300口井，大位移井垂水比仅为5.634。大位移井的钻井液技术比普通钻井液技术困难的多，国外大部分大位移井采用新型油基钻井液，其油气产量高于普通直井数倍；二是相关监测软件缺失；三是服务上差距较大，国际专业公司在钻井液产品研发、技术服务、钻屑回注预固控技术、钻井废弃物处理技术形成了一体化服务体系。“在事前做技术分析诊断及设计，在事后做工作总结改进，在服务意识上，国内公司比较欠缺。” 樊世忠说。

樊世忠教授指出，今后钻井液技术研发应将环保放在第一位，完井后，废弃钻井完井液处理技术有待深化研究及应用；应开发新能源如可燃冰开发用的钻井液体系；发展甲酸铯钻井液技术；发展欠平衡钻井液、大位移水平井钻井液技术及相关软件技术；发展零电位泥浆技术；开发钻井液技术软件及测试仪器。同时，他特别指出，在一体化服务方面，国内公司要勇于学习赶超，与国际公司同台竞争。