地溝油變身環(huán)保鉆井液 ——中原石油工程公司生物質(zhì)合成基鉆井液體系研發(fā)應(yīng)用紀(jì)實(shí)

進(jìn)去的是棕褐色的地溝油，出來(lái)的是清澈透亮的生物質(zhì)基液，在中原石油工程公司鉆井工程技術(shù)研究院油田化學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，所長(zhǎng)單海霞正帶領(lǐng)科研人員進(jìn)行這場(chǎng)“點(diǎn)污成金”的“魔法”實(shí)驗(yàn)。

近年來(lái)，中原石油工程公司深耕綠色鉆井液技術(shù)領(lǐng)域，先后研制出生物質(zhì)合成基液、專用生物質(zhì)乳化劑等核心處理劑，形成生物質(zhì)合成基鉆井液體系。與常規(guī)柴油基鉆井液相比，該鉆井液除了環(huán)保性能優(yōu)異外，低黏高切的特性還有助于井眼清潔，鉆井液吸附損耗減少近40%，實(shí)現(xiàn)高效鉆井與綠色低碳的“雙向奔赴”。截至目前，該鉆井液已成功應(yīng)用19口井，良好的性能及較低的成本受到市場(chǎng)青睞。

煉金術(shù)讓地溝油“逆天改命”

傳統(tǒng)油基型鉆井液特征鮮明，一方面因優(yōu)良的抑制、潤(rùn)滑、井壁穩(wěn)定等能力備受推崇，另一方面又因其含有烴類、重金屬等，環(huán)保問題突出，后期處理成本高。為了從源頭實(shí)現(xiàn)高效環(huán)保鉆井，科研團(tuán)隊(duì)通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，把來(lái)源豐富、價(jià)格低廉的地溝油、棕櫚油、菜籽油、大豆油作為主料，對(duì)它們進(jìn)行生物和化學(xué)改性。
    事實(shí)上，讓地溝油“逆天改命”絕非易事，其難點(diǎn)在于地溝油含有大量的脂肪酸類化合物，還有各類雜質(zhì)，性能極不穩(wěn)定，活性較差，高溫下容易分解。讓地溝油“洗心革面”的關(guān)鍵在生物酶催化劑。

“科研初期，我們實(shí)驗(yàn)過上百種的生物酶催化劑，既有國(guó)內(nèi)的也有國(guó)外的，不是成本不劃算就是性能不達(dá)標(biāo)。”該院鉆井液工藝專家位華表示。現(xiàn)成的靠不住，技術(shù)團(tuán)隊(duì)從零開始，自己研究，歷時(shí)近10年的攻關(guān)，培養(yǎng)了一種特殊的生物酶。

科研人員通過不斷的完善，終于研制出生物質(zhì)合成基液。在基液中加入不同功能處理劑制成的生物質(zhì)合成基鉆井液，可抵抗井下160攝氏度的高溫，性能與柴油基鉆井液相當(dāng)。

新品彰顯獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

產(chǎn)品研制出來(lái)了，需要經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)的層層考驗(yàn)。

濮7601H井是中原油田在東濮老區(qū)部署的首口頁(yè)巖油水平井，由于東濮凹陷地質(zhì)構(gòu)造錯(cuò)綜復(fù)雜，沉積層就像層層疊疊的“千層餅”，頁(yè)巖油資源分布層數(shù)多，且頁(yè)巖層離常規(guī)砂巖、鹽巖及斷層近，被地質(zhì)研究人員稱為最難研究攻克的頁(yè)巖油“硬骨頭”。中原油田充分調(diào)研論證后，決定采用生物質(zhì)合成基鉆井液“放手一搏”。

新體系不負(fù)眾望，出色完成使命。該井鉆進(jìn)中，鉆井液有效保障了井壁穩(wěn)定，攜巖帶砂正常，目的層鉆遇率達(dá)100%，有效保證該井的順利施工。該井創(chuàng)該區(qū)域水平井完鉆井深最深、垂深最深、水平段最長(zhǎng)、井溫最高等多項(xiàng)施工紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了東濮頁(yè)巖油突破，為油田形成“常非并舉”資源格局注入了新的活力，也讓該院研發(fā)的生物質(zhì)合成基鉆井液嶄露頭角。

新的挑戰(zhàn)接踵而來(lái)。川西區(qū)塊重點(diǎn)施工井江沙321-11HF井地處長(zhǎng)江流域國(guó)家級(jí)水禽保護(hù)地，環(huán)保要求極嚴(yán)苛，甲方組織專家團(tuán)隊(duì)經(jīng)過反復(fù)對(duì)比和充分論證，最終決定使用該院研發(fā)的生物質(zhì)合成基鉆井液技術(shù)。在團(tuán)隊(duì)不懈努力下，該井應(yīng)用生物質(zhì)合成基鉆井液體系成功鉆至完鉆井深4588米，有效解決了下沙溪廟組井壁易失穩(wěn)問題，甲方給予“潤(rùn)滑性好、抑制能力強(qiáng)、環(huán)保性能突出”的高度評(píng)價(jià)。

打通產(chǎn)業(yè)鏈支撐綠色鉆井

今年年初，該院又接到了兩筆來(lái)自復(fù)興區(qū)塊的訂單。復(fù)興區(qū)塊目的層涼高山組頁(yè)巖黏土含量高，隔夾層多，水平段施工摩阻大，嚴(yán)重制約提速提效，接到訂單后，科研團(tuán)隊(duì)按需調(diào)制出應(yīng)用于該區(qū)塊井壁穩(wěn)定和降摩減阻的生物質(zhì)合成基鉆井液。

該院秉持安全、環(huán)保、健康、高效的原則，鉆井前，深入剖析井況，制訂實(shí)施“一段一策”專項(xiàng)鉆井液技術(shù)方案；施工中，嚴(yán)格落實(shí)優(yōu)配方、強(qiáng)封堵、嚴(yán)固控工作標(biāo)準(zhǔn)，通過強(qiáng)化性能檢測(cè)和小型試驗(yàn)，確保鉆井液具備低黏高切、強(qiáng)化封堵防塌等性能，為類似復(fù)雜地質(zhì)條件下的鉆井作業(yè)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。去年，該院配制的“特效藥”助力該區(qū)塊3口井的施工，其中施工的興頁(yè)L185-6-1HF井鉆井周期首次突破20天大關(guān)，獲得甲方“重大突破獎(jiǎng)”。

目前，在中原石油工程公司，生物質(zhì)合成基鉆井液從研發(fā)到生產(chǎn)再到應(yīng)用，已經(jīng)形成了研產(chǎn)服用價(jià)值鏈。“我們還將不斷提高和優(yōu)化生物質(zhì)合成基鉆井液的配方與性能，使其能夠適應(yīng)更多、更復(fù)雜的鉆井應(yīng)用場(chǎng)景，為復(fù)雜油氣田高質(zhì)量開發(fā)提供綠色動(dòng)能。”單海霞表示。