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温压响应堵漏新材料
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向万米深地“要”油气——记科技进步特等奖万米级特深井钻井液技术
中国化工报· 2026-02-09 11:03
行业背景与挑战 - 我国常规油气资源日渐枯竭,深层超深层油气成为增储上产的主阵地 [1] - 万米深地存在超高温(>200℃)、超高压(>140兆帕)及缝洞发育等苛刻条件,导致井壁坍塌、恶性漏失、卡钻甚至井喷等重大工程挑战,已超出传统技术能力极限 [1] 核心技术突破:万米级特深井钻井液技术 - 该技术攻克水基钻井液超高温降解与絮凝、油基钻井液超高温沉降、一次堵漏成功率低三大世界性技术难题 [1] - 技术于近日荣获2025年度中国石油和化学工业联合会科技进步特等奖 [1] 水基钻井液技术突破 - 研发团队通过15年数万次实验,摸清处理剂分子结构对极端环境的适配规律,建立分子结构设计方法 [2] - 研发出超支化强吸附降滤失剂、有机—无机杂化微球封堵剂等5种关键处理剂,推出抗超高温高盐环保型水基钻井液 [2] - 技术将水基钻井液在高盐环境下的耐温能力由200℃提升至240℃,长效稳定性由国外磺化钻井液的3~5天延长至25~30天 [2] - 核心处理剂用量由12~20种减少到3~5种,加量由20%以上降至10%以内,且无需无害化处理,综合性能国际领先 [2] 水基钻井液技术应用效果 - 技术已在塔里木盆地规模化应用,其中8000米以上深井超100口,将井下复杂时效降低80% [3] - 在深地塔科1井长达345天的作业中,钻井液性能稳定、易于调控,保障项目顺利完钻 [3] 油基钻井液技术突破 - 针对超高温(>200℃)下有机土改性剂脱附、乳化剂水解导致破乳、沉降等问题,团队自主研发出两款油基钻井液新材料 [4] - 提出抗超高温乳化剂“多点吸附”原理,引入多元杂环结构;超高温有机土通过建立化学共价键及物理插层改性提升性能 [4] - 打造的抗超高温、高密度油基钻井液体系,抗温性能提升至240℃,抗盐水侵能力达45%,最高密度达2.6克/立方厘米,性能优于国外同类产品 [4] 油基钻井液技术应用效果 - 技术已应用于塔里木、四川、准噶尔等盆地的200余口井 [4] - 将钻井周期缩短50%以上,钻井综合成本降低30%以上 [4] - 有力保障了深地川科1井顺利钻至10011米 [4] 缝洞堵漏技术突破 - 团队研发出温压响应堵漏新材料,能精准适配万米漏层高温高压环境,颗粒进入漏层后自愈合黏结为高强度整体,实现“流得进、停得住、填得满、堵得牢” [5] - 材料适用温度范围覆盖50℃~240℃,保证正向承压大于20兆帕,更首次实现反向承压大于20兆帕 [6] - 打造了自主率100%的井漏预测预警与防漏堵漏辅助决策专家系统,实现实时井漏预测及漏层动态诊断 [6] - 系统漏层预测准确率达83%,裂缝宽度诊断精度达92%,推动防漏堵漏技术从“经验型”向“科学化、数字化”转型 [6] 缝洞堵漏技术应用效果 - 技术在塔里木、四川、准噶尔等盆地及海外哈法亚项目等推广应用300余井次 [6] - 一次堵漏成功率由不足30%提高至92% [6] - 成功解决深地塔科1井的6次重大裂缝性恶性漏失、2次五连珠大溶洞恶性漏失,以及川科1井近万米井深3次严重漏失难题,堵漏成功率100% [6] - 在国际上首次创造大裂缝大溶洞原钻具不起钻堵漏先例,创造万米井深缝洞型恶性漏失一次成功堵漏世界纪录 [6]