4月25日，江漢油田復興區塊興頁L11HF井的鉆井液現場化驗室內，中原石油工程公司鉆井工程技術研究院（以下簡稱“研究院”）技術服務中心的工程師許何強和崔叢志正專注地調試新配制的生物質合成基鉆井液。
實驗室內，一臺旋轉黏度計發出低沉的“嘶嘶”聲，高速旋轉的轉子攪動著350毫升按優化后的配方配制的鉆井液樣品。經過20分鐘的充分攪拌，黏度計指針穩穩停在65的刻度——這一理想數值讓兩人相視一笑。許何強迅速記錄下數據，繼續投入下一項測試。
自2024年以來，這款環保型生物質合成基鉆井液已在復興區塊成功應用于5口井，其出色的性能及現場適應性贏得了業主和鉆井方的一致認可。每一次成功的現場應用，都讓研發團隊對這項技術的推廣前景充滿信心。
“傳統的礦物油基鉆井液猶如一把雙刃劍。它雖然在潤滑度、井壁穩定性等方面存在較大優勢，但后期處理成本也高得讓人望而卻步。”研究院油田化學研究所所長單海霞介紹道。
為了從源頭實現高效環保鉆井，該院油田化學研究所成立專項科研團隊，希望找到一種既能滿足工程需求又能進行生物降解的替代基液。經過反復實驗，科研團隊最終將目光投向地溝油等廢棄油脂。這類來源廣泛、價格低廉的廢棄油脂，若能實現無害化改性，將成為理想的環保鉆井液原料。
然而，讓地溝油“逆天改命”絕非易事，其難點在于地溝油含有大量的脂肪酸類化合物及各類雜質，性能極不穩定，活性較差，高溫下容易分解。因此，找到合適的生物酶催化劑成為破題的關鍵。
“科研初期，我們嘗試過國內外的上百種生物酶催化劑，不是成本太高就是性能不達標。”研究院鉆井液工藝專家位華說。現成的產品靠不住，科研團隊就從零開始研究新產品，并歷經近10年的攻關，培養出一種耐高溫、高活性的特殊生物酶。
這種生物酶如同“分子剪刀”，可精準切斷地溝油中的不穩定化學鍵，再通過化學改性重構分子鏈。經過多次配方優化，生物質合成基鉆井液終于成型。該鉆井液在160攝氏度高溫下仍能保持穩定，性能與礦物油基鉆井液相當，且環保指標更優。
生物質合成基鉆井液研制出來了，但投入應用仍需通過鉆井現場的重重考驗。
濮7601H井是中原油田在東濮老區部署的首口頁巖油水平井。東濮老區地質構造錯綜復雜，頁巖層與砂巖、鹽巖、斷層犬牙交錯。該區應用常規水基鉆井液極易引發井壁垮塌，而礦物油基鉆井液使用成本較高，被地質研究人員稱為最難攻克的頁巖油“硬骨頭”。中原油田經過充分調研論證后，決定采用生物質合成基鉆井液“放手一搏”。
“我們根據地層特性，在基液中復配了不同功能的處理劑，形成相應的生物質合成基鉆井液。應用于濮7601H井后，有效增強了井壁穩定性。”現場技術人員介紹。最終該井目的層鉆遇率100%，創濮東老區完鉆井深最深、垂深最深、水平段最長等多項施工紀錄。在東濮頁巖油的成功應用，使新型生物質合成基鉆井液嶄露頭角。
位于長江流域的西南油氣分公司中江氣田重點施工井——江沙321-11HF井，則見證了該鉆井液的環保實力。項目甲方秉持“零污染”的施工要求，通過對施工效率、安全環保等指標的反復對比和充分論證，最終選定不含硫、氮、芳烴的該生物質合成基鉆井液。應用后，該井成功鉆至完鉆井深4588米，獲甲方“潤滑性好、抑制能力強、環保性能突出”的高度評價。
4月10日，該院油田化學研究所技術人員針對江漢油田復興區塊興頁L11HF井的地層情況調配生物質合成基鉆井液。“研發只是第一步。從定制研發、批量生產到現場應用，我們已經構建起完整的服務體系，實現了價值鏈的延伸。”位華介紹道。
今年初，該院接到兩筆來自江漢油田復興工區的“定制訂單”。復興區塊目的層涼高山組頁巖黏土含量高，隔夾層多，水平段施工摩擦阻力大，嚴重制約鉆井工作提質增效。
接到任務后，科研團隊深入施工現場剖析井況，有針對性地調制出可增強井壁穩定性、減少施工摩擦阻力的專項鉆井液技術方案。
現場應用鉆井液后，技術團隊持續跟進，不斷優化調整鉆井液配方，確保施工順暢、鉆井作業安全高效推進。
“接下來，我們將不斷優化生物質合成基鉆井液的配方與性能，使其能夠適應更多、更復雜的鉆井應用場景，為復雜油氣田高質量開發提供綠色動能。”單海霞說。
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