钻井液的主要作用 地下钻井作业的严酷环境促进了对钻井液的研究和开发，要求能够在钻井过程中完成以下多项关键任务：悬浮、压力控制、岩层稳定性、浮力、润滑和冷却。许多人都看到过石油从钻井台中喷入高空，石油工人为之而欢呼雀跃的情景。实际上，这类井喷罕有发生，也并不值得庆祝，因为钻探的目标是以控制流量的方式来开采石油。泥浆被设计为可以抵消岩层中流体的自然压力，从而防止发生此类事故。压力间必须达到适当的平衡，即钻井液对钻孔壁的压力应足以抵消岩层和石油或天然气施加的压力，但这种压力又不能太大，否则会对油井造成破坏。如果钻井液的重量太大，可能会使岩石破裂，钻井液也会因此而流失入地下。液体的压力随其浓度的变化而变化。在钻井液中添加增重剂可以提高其浓度，进而增大它对钻孔壁的压力。可调整液体的浓度以满足钻井中的环境要求。钻井过程分为两个阶段：第一阶段是钻穿不含石油的岩层，目标是尽快钻穿不含油岩层，到达含油岩层，即储集层。此时的重点是要保持钻孔中裸露岩层的稳定，同时还要避免钻井液流失。而如果保持钻井液压力高于岩层孔隙流体压力，钻井液就会出现向岩层的透水岩石中渗入的自然趋势。在钻井液中加入特殊的添加剂，就能防止发生这种。
国外深井钻探钻井液发展现状 3.1.1 钻井深度超深井钻探国外起步较早。1984年，前苏联在科拉半岛钻成世界第一口超深井CΓ-3井，井深12260m，1991年第二次侧钻至12869m，至今仍保持着世界最深井的记录。美国成功钻成多口9000m以深的井，罗杰斯1井，井深9583m；已登1井，井深9159m；瑟弗兰奇1-9＃井，井深9043m；Zmmalon 2井，井深9029m。德国KTB科学深钻，井深9101m。3.1.2 井内温度前苏联科拉半岛CΓ-3井，井底温度215℃；美国索尔顿湖高温地热科学钻探，井深3200m，温度353℃；德国KTB科学钻探，井温280℃；日本葛根田地热区WD-1A井，井深3729m处曾钻遇500℃超高温地层。3.1.3 高温处理剂国外深井、超深井钻井起步较早，20世纪60年代，研制成功了抗盐、抗钙和抗150～170℃的铁铬盐降黏剂；70年代，研制成功了磺化褐煤、磺化丹宁、磺化酚醛树脂及它们与磺化褐煤的缩合物，这类处理剂的抗温能力大部分在180～200℃之间；同时，也研制出了改善高温流变性的低分子量聚丙烯酸盐和降高温滤失量的中分子量聚丙烯酸盐。由于褐煤类产品高温热氧化降解，被盐和钙污染后使钻井液增稠，降滤失效果下降；聚丙烯酸盐类不含铬，热稳定性好，但抗二价阳离子能力差；磺化酚醛树脂需和磺化褐煤类配合使用才能。
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