成果简介：
该项目针对非常规油气钻探工程中所面临的井壁失稳、储层损害及井漏等关键技术难题，研发 了超分子提切剂、纳米超疏水防塌剂、核壳结构纳米封堵剂、自适应随钻堵漏剂和自适应剪切响应 型触变凝胶堵漏剂等多种新材料，构建了非常规油气双疏型无土相油基钻井液、非常规油气超疏水 高效能水基钻井液及高效自适应防漏堵漏技术体系，实现了页岩/致密油气的安全高效钻井和储层 保护，解决了制约我国非常规油气勘探开发的重大技术难题，显著提升了我国钻井液技术的国际竞 争力，进一步推广应用可望创造出更大的经济和社会效益。
技术特点及技术指标：
我国页岩/致密油气储量居世界第二位，其高效开发已成为国家重大油气战略。然而，与美国页 岩油气相比，我国页岩/致密油气储层埋藏更深、温度和压力更高、地质条件更复杂，导致钻井过程 中井壁坍塌、卡钻、井漏和油气层损害等系列难题。钻井液技术是破解上述难题的关键，目前国内 现有技术及全面引进国外先进技术均无法解决，发展适合于页岩/致密油气水平井的钻井液新理论、 新技术是解决上述难题的根本出路。本成果在国家重大专项及中石油等项目的支持下，经过十余年 攻关，形成了具有自主知识产权的三项关键技术。
（1）揭示了页岩气地层既亲油又亲水及微裂缝发育导致井壁坍塌的机理，建立了固体表面双疏特性的改性方法，发明了硅烷共聚物双疏型化学固壁剂；探明了油水界面形成粘弹性超分子凝胶 结构提高油基钻井液切力的机理，发明了具有两亲分子凝胶行为的改性脂肪酸超分子提切剂。以上 述两种材料为核心，构建了页岩油气无土相油基钻井液，解决了井壁失稳、钻速慢和流变性难以调 控等系列技术难题。与国际先进技术相比，钻井速度提高 32.6%。
（2）揭示了致密油气储层岩石表面超疏水改性机理，利用表面活性剂和硅烷偶联剂对纳米二 氧化硅进行协同改性，发明了水基钻井液用纳米超疏水防塌剂；揭示了纳米颗粒与致密岩石孔缝的 匹配规律，发明了具有核壳结构的丙烯酸乳液纳米封堵剂。以上述两种材料为核心，构建的超疏水 强封堵高效能水基钻井液解决了致密油气水平井井壁失稳、储层损害、钻速慢等系列技术难题。与 国际先进技术对比，井下复杂率得到明显降低。
（3）揭示了基于漏失通道内堵漏剂动态运移充填的空间自适应堵漏机理，以热塑型树脂、耐高 温改性聚合物凝胶以及复合纤维为主要成分，发明了具有高弹性、强韧性特征的自适应随钻堵漏剂； 以富含羟甲基的改性聚丙烯酰胺微凝胶、电性纳米粒子等为主要成分，发明了“剪切变稀、静置增 稠”特性的自适应剪切响应型触变凝胶堵漏剂。以上述两种材料为核心，构建了高效自适应防漏堵 漏技术体系，解决了现有堵漏技术严重依赖漏失通道尺寸的难题。
应用领域：
2010 年以来，该项目研发的非常规油气钻井液技术已在胜利油田、西南油气田、新疆油田、等 多个油气田推广应用，实现了对页岩/致密油气的安全高效钻井和储层保护，显著减少了钻井过程中 的井壁失稳、钻井液漏失、卡钻及储层损，推广前景广阔。
投入需求：
主要用于生产设备及厂房：
（1）4 台 5 方容积的不锈钢加温反应釜，10 万元/台×4 台=40 万元
（2）2 台 3 方容积的不锈钢加温反应釜，6.5 万元/台×2 台=13 万元
（3）6 台反应釜用高速搅拌机：3 万元/台×6 台=18 万元
（4）2 台高速切削造粒机：6 万元/台×2 台=12 万元
（5）2 台 3 方高剪切乳化釜：5 万元/台×2 台=10 万元
（6）直线振动流化床干燥机：15 万元/台×1 台=15 万元
（7）聚合物粉碎机：3 万元/台×2 台=6 万元
（8）筛分机：1 万元/台×2 台=2 万元
（9）500 平的厂房：750 元/平×500 平=37.5 万元 共需要投资 153.5 万元。
专利授权及申请情况：
1、国家发明专利：共聚物及其应用和油基钻井液稳定剂及其制备方法以及油基钻 井液（授权）
2、国家发明专利：抗高温凝胶堵漏剂以及制备方法与应用（授权）
3、国家发明专利：具有核壳结构的丙烯酸酯类乳液及其制备方法和应用（授权）
4、国家发明专利：聚合物弹性颗粒储层保护剂及其制备方法和应用（授权）
5、国家发明专利：抗高温“核/壳”结构凝胶颗粒堵漏剂及其制备方法和应用（授 权）
6、国家发明专利：复杂裂缝中堵漏剂流动难易程度量化评价的方法（授权）
7、国家发明专利：一种环保型抗高温水基钻井液封堵防塌剂的制备方法（授权）
8、国家发明专利：一种水基钻井液用环保型抗高温页岩抑制剂及其制备方法（授 权）
成果受资助及获奖情况：
山东省科学技术进步奖，二等奖，页岩/致密油气高效钻井液技术与工业化应用， 2021；
技术成熟程度： 已在产业中应用
