[01145482]复杂结构井钻井液关键技术与工业化应用

本项目属油气井工程领域。复杂结构井是指井身结构复杂,如水平井、大位移井等。 水平井、大位移井等复杂结构井正成为高效勘探开发我国剩余油气资源、缓减我国油气供需矛盾的主要井型（60％以上）,但在钻井中却遭遇井壁失稳、储层损害、恶性漏失、润滑防卡等与钻井液有关的重大技术难题至今无法彻底解决,并已成为制约石油工业发展的重大国际难题。为此,在国家项目的持续支持下,经过十余年攻关,取得了如下创新性成果： 1、首次将仿生学引入钻井液领域,发明了仿生钻井液新材料,创建了井眼强化型仿生钻井液新理论、新方法和新技术,实现了从外因向内外因协同防塌的重大转变,强化了井眼,使钻井液成本平均降低23％、钻速提高27％、安全密度窗口扩大0.05g/cm3。 2、基于多尺度和信息融合理论,建立了复杂结构井储层敏感性智能化定量预测法和储层损害分段评价法,以及复杂结构井储层专打钻井液新技术,拓展了储层损害与保护理论,使油气产量提高 1.6倍以上,见油时间平均缩短1/3以上。 3、建立了光滑壁面钻井液承压能力评价方法,发明了高磨阻防漏堵漏新材料,研发了承压堵漏钻井液新技术,使地层承压能力提高0.1g/cm3以上,减少井漏复杂事故90%以上。 4、首次创建了“流动性与键合性”协同润滑防卡新技术,实现了从“流动性”向“流动性与键合性”协同润滑的重大转变,使钻井液润滑性提高80％以上,当量循环密度降低70％、扭矩和阻力降低30％、钻速提高30％以上。 本成果在国内外（如：冀东、胜利、大港、吐哈、泥日尔、乍得、伊朗、印度尼西压等）1602口井上得到了规模化应用,创直接经济效益117.42亿元、新增纯利润34.316亿元。已获授权发明专利19件、授权软件著作权6件;出版专著7部;发表论文128篇,被SCI、EI收录50篇,他引600次;培养硕/博士生25人。经专家鉴定认为“整体达到了国际先进水平,仿生井眼强化技术、润滑防卡技术达到了国际领先水平”。 从而构成了复杂结构井钻井液新理论、新方法和新技术,部分理论成果入编美国大学教材,所形成的新技术与MI-SWCO等专业化公司同台竞标胜出,赢得古巴2口超大位移井合同,创水基钻井液钻最长水平位移世界纪录（8000m）。