华北石油工程精研高性能钻井液建功深地

10月8日，顺北6-2H井开钻仅14天，就已顺利钻进4400米。华北石油工程西部钻井分公司钻井液主任技师史东军提前在钻井液中加入华北石油工程公司自主研发的封堵剂、强抑制剂和胶乳沥青，让这口超深井的井壁既不漏失也没垮塌。
华北石油工程公司科研人员胸怀自立自强之志，锚定深井超深井勘探开发的瓶颈技术难题，集智聚力，自主研发核壳型耐高温井壁随钻强化剂、高密度钻井液、高封堵强抑制复合盐水钻井液等高性能钻井液体系，有力支撑着油气资源勘探开发向深层、超深层阔步迈进。
“液体套管”既固井壁又省套管
“液体套管”是国际钻井界的一项新型技术。华北石油工程公司采用此项技术，每口井为甲方省下数百吨套管。
顺北区块超深井地层多为奥陶系破碎性泥岩，钻井液中的水分很容易进入井壁，发生水化反应，导致井壁蠕变、缩径甚至塌漏，从而卡死钻具。
塔河工区TP12-Q10H井是一口碎屑岩油气井，华北石油工程西部分公司钻井技术专家吕家学驻井进行技术督导。他指导钻井队优化井眼轨迹，采取短起下钻措施，还用了撒手锏——在钻井液中兑入核壳型耐高温井壁随钻强化剂。
这种强化剂以聚合物做壳，壳内裹着微米级的碳酸钙粉末，可像壁虎一样牢牢地吸附在井壁上，相当于为井壁敷上一层极富弹韧性的“膜”，形成“液体套管”。
“‘液体套管’不仅成功阻止钻井液侵入井壁，避免了地层污染，还有效增强井壁承压能力，破解了井壁失稳难题。”吕家学介绍，“除此之外，在特殊井段，它还能代替钢制套管，节约大量成本。”8月19日，TP12-Q10H井提前12天顺利完钻。
在顺北5井，华北石油工程公司采用“液体套管”技术，成功钻成5000多米的二开裸眼井段，为甲方节省套管300吨。
“流动的石头”把“虎狼”赶回洞
“在塔里木盆地顺北区块钻井，就像陪老虎散步、与狼共舞，步步惊心。”吕家学打了个比方。“流动的石头”是华北石油工程公司对付顺北区块“地下虎狼”的秘密武器。
2022年11月，华北石油工程公司承钻顺北21井。这口井深8000多米，位于分支断裂带。分支断裂带圈闭狭小，容易积聚异常高压油气流，钻进中极易发生井喷。
寻常油气井的地层压力系数为1.1~1.2，顺北21井的地层压力系数却高达2.24。一般油气井的井口压力超过48兆帕就容易发生井喷，而这口井井口压力最高时达到66兆帕。为防止井喷，技术人员指导井队迅速关井。他们先采取节流降压排气分离的办法，将一部分气体引出井外引燃，再启用高地层压力的“大杀器”——“流动的石头”！
“流动的石头”其实就是密度高达2.4克/立方厘米的钻井液。由于它瓷实得跟花岗岩一样，又叫“液体花岗岩”。为研发这款钻井液，技术人员下足了绣花功夫。他们既要降低沉降性，又得兼顾流变性。这仿佛在玩“跷跷板”——哪一头分量超重，都会前功尽弃。
要让“流动的石头”在几千米深的井下流动，其实很难。技术人员指导压裂队，把大功率压裂车开足马力，将“流动的石头”强力泵入井中，把侵入井筒的油气流生生地平地推回到地层。井喷隐患，从容消除！
顺北21井顺利完井，这口标志着顺北区块分支断裂带实现重大油气发现的功勋井，完钻初期每日生产的油气量创顺北区块最高纪录。
“抗盐明星”获20万元提速奖
钻井液主任技师史东军难忘他在顺北52A井写下的“得意之笔”。
顺北52A井是西北油田在塔里木盆地顺托果勒低隆带部署的一口四开结构定向井，设计井深8000多米。这口特深井由华北石油工程公司90152钻井队承钻，2019年5月开钻。
该井二开井段所属的二叠系地层易漏易塌。史东军提前在钻井液中加入3%的微米级封堵材料，强化随钻封堵。于是，二开井段钻进顺风顺水，机械钻速高为9.95米/小时，比设计提高15.56%，一路无漏无塌。
三开井段属奥陶系缝洞型碳酸盐岩地层，巨厚的盐膏层是钻井的拦路虎。盐膏层内部压力大，遇到钻井液中的水（即滤液）就会迅疾膨胀，导致井眼缩小，进而阻卡钻头。史东军果断采用高封堵强抑制复合盐水钻井液。
普通钻井液的密度在1.0~1.6克/立方厘米之间。史东军使用的钻井液密度还不到1.32克/立方厘米，但它抗盐、抑制、封堵等性能俱强，而且还能抵抗井下130摄氏度的高温。他密切观察从井中返出的岩屑，适时调整钻井液最佳入井量。可喜的是，三开井段机械钻速达3.84米/小时，较设计提前2.06天完钻。
2020年2月15日，顺北52A井提前8.68天完钻。华北石油工程公司获西北油田钻井液提效奖励20万元。