摘要
为更好地服务深部钻探工程，准确了解冲洗液封堵性能，对6种成膜封堵剂开展了砂床实验、API静失水量实验、流变性能实验及抗温实验等室内实验进行优选与评价。实验结果表明，2号和4号成膜封堵剂在6种成膜封堵剂中封堵性能最好，它们在基浆中的最优加量均为2%，100 ℃温度条件下加入这2种封堵剂的冲洗液具有较好的抗温性能；冲洗液中膨润土含量和处理剂是影响冲洗液封堵性能的2个重要因素：膨润土含量越高，冲洗液封堵性能越好，加入聚合物、降滤失剂等处理剂可以提高冲洗液的封堵性能。砂床实验是评价冲洗液封堵性能好坏的重要依据。
我国正处于快速工业化的进程之中，随着经济发展对矿产资源需求的不断增长，强化第二深度空间的找矿勘探，延长老矿山寿命，深部找矿已成为矿产勘查领域内继隐伏矿勘查之后又一主要勘查对
材料：膨润土、1号成膜封堵剂（大港油田）、2号成膜封堵剂（大港油田）、3号超低渗透封堵剂（冀东油田钻采院）、4号成膜封堵剂JYW-1（中国石油钻井工程院）、5号成膜封堵剂JYW-2（中国石油钻井工程院）、6号成膜封堵剂CMJ-2（中国石油钻井工程院）、Na2CO3（北京世纪红星化工有限责任公司）、KCl（国药集团化学试剂有限公司）、SMP-1（磺甲基酚醛树脂）、XC聚合物（黄原胶）。
仪器：SD型多联中压滤失仪、FA型可视中压砂床滤失仪、变频四轴搅拌机、直读式ZNN-D6S型六速旋转粘度计、滚子加热炉。
在基浆中分别加入6种成膜封堵剂，开展砂床滤失量、API滤失量实验，进行封堵剂评价与筛选，优选出封堵性能最好的封堵剂，然后在含有XC聚合物的冲洗液中加入优选封堵剂重复以上实验，验证优选封堵剂在不同体系冲洗液中是否具备同样的封堵性能，同时利用常温及抗温实验研究优选封堵剂对冲洗液流变性能的影响，评价其能否满足深部找矿的需求。
基浆：3%膨润土+0.15% Na2CO3，搅拌、常温老化24 h。
含有XC聚合物的冲洗液：3%膨润土+0.15% Na2CO3+0.2% XC+3% SMP+3% KCl，搅拌、常温老化24 h。
将2%的各封堵剂分别加入到基浆中，进行砂床实验、API静滤失实验，优选封堵性能较好的封堵剂。实验结果表明（
图1 基浆中加入2%封堵剂后砂床实验结果
Fig.1 Sand bed test results of the basic drilling fluid after adding 2% plugging agent
图2 基浆中加入2%封堵剂后API滤失量实验结果
Fig.2 Results of API filtration rate of the basic drilling fluid after adding 2% plugging agent
将优选出的封堵剂以不同加量加入到基浆中，进行砂床实验，观察封堵效果。实验结果（
图3 基浆中加入不同用量的优选封堵剂后30 min砂床侵入量变化曲线
Fig.3 Variation curve of sand bed invasion of the basic drilling fluid 30 minutes after adding different amount of the optimized plugging agent
将优选封堵剂以不同加量加入到含有XC聚合物的冲洗液中，检验其是否具有同样的封堵性能。实验结果表明（
图4 含有XC聚合物的冲洗液中加入优选封堵剂后砂床实验结果
Fig.4 Sand bed test results of the drilling fluid with XC polymer after adding the optimal plugging agent
图5 含有XC聚合物的冲洗液中加入优选封堵剂后API滤失量实验结果
Fig.5 Results of API filtration rate of the drilling fluid with XC polymer after adding the optimal plugging agent
常温下优选封堵剂对基浆和含有XC聚合物的冲洗液流变性能的影响如
深部钻探时，地层温度会增加，高温会使处理剂的功能失效，使冲洗液的滤失造壁性能发生变
注： 实验条件为100 ℃热滚16 h。
注： 实验条件为100 ℃热滚16 h。
如前所述，冲洗液加入处理剂后可以提高冲洗液的封堵性。为了检验膨润土含量对冲洗液封堵性能的影响，将6种封堵剂加入到由6%膨润土配制的基浆中进行砂床实验，并将其与3%膨润土基浆进行对比，实验结果表明（
图6 6%膨润土基浆中加入封堵剂后砂床实验结果
Fig.6 Sand bed test results of 6% bentonite drilling fluid added with the plugging agent
（1）在相同冲洗液配方条件下，利用砂床法测得的滤失量（侵入量）和API测得的滤失量结果差别较大，几乎无规律可循，这说明冲洗液砂床滤失量（侵入量）与API滤失量没有直接对应关系。砂床实验是评价冲洗液封堵性能好坏的重要依据。
（2）砂床实验及抗温实验表明：2号和4号成膜封堵剂在6种成膜封堵剂中封堵性能最好，且最优加量均为2%；它们在100 ℃时抗温性能较好，可以满足深部勘探对冲洗液体系抗温性能的要求。
（3）冲洗液中膨润土含量及处理剂是影响冲洗液封堵性能的2个因素：膨润土含量越高，冲洗液封堵性能越好，加入聚合物、降滤失剂等处理剂可以提高冲洗液的封堵性能。
参考文献（References）
曹新志，张旺生，孙华山.我国深部找矿研究进展综述［J］.地质科技情报，2009，28（2）：104-108. [百度学术]
CAO Xinzhi， ZHANG Wangsheng， SUN Huashan. Progess in the study of deep exploration in China［J］.Geological Science and Technology Information， 2009，28（2）：104-108. [百度学术]
智超，张玉成，陈玉峰，等.深部找矿研究进展综述［J］.地质学刊，2014，38（4）：658-661. [百度学术]
ZHI Chao， ZHANG Yucheng， CHEN Yufeng， et al. Progess in the study of deep mineral prospecting［J］. Journal of Geology， 2014，38（4）：658-661. [百度学术]
郑文龙，乌效鸣，许洁，等.中国深部岩心钻探钻井液技术应用现状及研究方向探讨［J］.地质与勘探，2019，55（3）：826-832. [百度学术]
ZHENG Wenlong， WU Xiaoming， XU Jie， et al. Application situation and focused research of drilling fluid technology in deep core drilling projects of China［J］. Geology and Exploration， 2019，55（3）：826-832. [百度学术]
胡继良，陶士先.深部地质钻探钻井液体系设计因素及其分析［J］.探矿工程（岩土钻掘工程），2011，38（4）：17-21. [百度学术]
HU Jiliang， TAO Shixian. Design factors of drilling fluid system for deep geological drilling and analysis［J］. Exploration Engineering （Rock & Soil Drilling and Tunneling）， 2011，38（4）：17-21. [百度学术]
吴若宁，熊汉桥，苏晓明，等.成膜封堵技术室内实验研究［J］.油气藏评价与开发，2018，8（6）：58-69. [百度学术]
WU Ruoning， XIONG Hanqiao， SU Xiaoming， et al. Research on indoor experiment of film formation and plugging technology［J］. Reservoir Evaluation and Development， 2018，8（6）：58-69. [百度学术]
徐同台，卢淑芹，何瑞兵，等.钻井液用封堵剂的评价方法及影响因素［J］.钻井液与完井液，2009，26（2）：60-68. [百度学术]
XU Tongtai， LU Shuqin， HE Ruibing， et al. Methods for evaluating drilling fluid sealing and plugging agents and the influential factors［J］. Drilling Fluid & Completion Fluid， 2009，26（2）：60-68. [百度学术]
杨立国.成膜钻井液理论及应用技术研究［D］.大庆：东北石油大学，2011. [百度学术]
YANG Liguo. Research on the theory of membrane drilling fluid and its applied technology［D］. Daqing： Northeast Petroleum University， 2011. [百度学术]
孙金声，唐继平，张斌，等.几种超低渗透钻井液性能测试方法［J］.石油钻探技术，2005，33（6）：25-27. [百度学术]
SUN Jinsheng， TANG Jiping， ZHANG Bin， et al. Methods for testing properties of ultra‑low permeable drilling fluid［J］. Petroleum Drilling Techniques， 2005，33（6）：25-27. [百度学术]
赵雄虎，崔胜元.砂床法评价钻井液滤失性可行性研究［J］.西部探矿工程，2009（5）：83-85. [百度学术]
ZHAO Xionghu， CUI Shengyuan. Feasibility study on evaluation of drilling fluid filtration by sand bed method［J］. West‑China Exploration Engineering， 2009（5）：83-85. [百度学术]
许洁，乌效鸣，契霍金V.F.，等.超深井240 ℃高温钻井液室内研究［J］.中国矿业，2015，24（4）：134-137. [百度学术]
XU Jie， WU Xiaoming， Chikhotkin V.F.， et al. Laboratory study on drilling fluids resisting 240℃ temperature for ultra⁃high well［J］. China Mining Magazine， 2015，24（4）：134-137. [百度学术]
王关清，陈元顿，周煜辉.深探井和超深探井钻井的难点分析和对策探讨［J］.石油钻采工艺，1998，20（1）：1-7． [百度学术]
WANG Guanqing， CHEN Yuandun， ZHOU Yihui. Difficulties analysis and countermeasures of deep exploration well and ultra deep exploration well drilling［J］.Oil Drilling & Production Technology， 1998，20（1）：1-7． [百度学术]
赵芙蕾，孙玉学.抗220 ℃高温钻井液体系的室内研究［J］.科学技术与工程，2011，11（2）：335-339． [百度学术]
ZHAO Fulei， SUN Yuxue. Laboratory study on 220℃ high temperature drilling fluid system［J］.Science Technology and Engineering， 2011，11（2）：335-339． [百度学术]
郑秀华.钻井液性能评价测试及设计指导书［Z］.北京：中国地质大学，2005. [百度学术]
ZHENG Xiuhua. Drilling fluid performance evaluation test and design guide［Z］. Beijing： China University of Geosciences， 2005. [百度学术]
