正电钻井液体系研究及在保护油气层中的应用

我国现有的各种钻井液体系基本上都属于阴离子体系，钻井液体系的ξ电位小于零。如果使钻井液体系的ξ电位大于零，这不仅有利于抑制地层粘土的水化膨胀和分散，提高钻井液的抗盐、抗钙污染能力，正电性钻井液体系的形成就能解决“钻井液稳定性”与“地层稳定性”及保护油气层之间的矛盾，对油气层的保护，提高原油产量具有重要意义。

正电性钻井液体系具有以下性能特点：

①正电性钻井液体系使用的处理剂全部为Zeta电位大于或等于零；②研究和优选出的正电性处理剂可组成完全呈正电性的钻井液体系，体系的Zeta电位大于20 mV；③正电性钻井液不仅具有良好的流变性，体系的API滤失量也很小，固相含量低，其流变性可以通过增粘剂、流型调节剂进行调节；④具有较强的高温稳定性，可以抗到120℃，且性能稳定；⑤具有较强的抗盐、抗钙、抗土污染能力；⑥具有较强的页岩抑制性，页岩回收率大于95%，能有效的防止井壁坍塌、掉块等井壁失稳现象的发生；⑦动切力YP值稳定，表明其携岩携砂能力强，能有效的防止钻屑的下沉、卡钻等影响井下作业的事故发生；⑧具有较强的渗透率恢复值和页岩回收率，油气层保护效果好；⑨正电性钻井液各项性能完全满足钻井施工及环境保护要求；⑩该体系最显著的特征是提高机械钻速。

到目前为止，正电性钻井液体系已在胜利油田、新疆塔河地区、鄂尔多斯盆地现场应用86口井。该体系在各区块平均提高机械钻速15～20%，大大降低了钻井成本；油井初期产量提高25%左右，具有非常显著的经济效益和社会效益，该体系的普遍推广应用能有效推动钻井液技术进步。

该项目2003年11月23日通过股份公司科技部组织的专家鉴定，荣获集团公司2004年度科技进步一等奖。

该项目研发的“正电性水基钻井液完井液”已申请中国、美国、委内瑞拉及海湾地区的专利申请号。