近日，涪陵页岩气田焦页40-Z3HF井顺利完钻，这一里程碑式事件标志着水基钻井液技术在江汉油田涪陵区块的规模化应用取得显著成效。截至目前，该技术已在涪陵页岩气田累计应用101口井，有效减少危废产生量4.5万余吨，成功破解传统钻井液环保难题，为页岩气绿色、高效、低成本开发提供了坚实技术支撑。
页岩气作为清洁高效的新能源，其开发需通过水平井钻探与压裂改造实现规模产能。长期以来，国内外页岩气水平井施工普遍采用油基钻井液体系，该体系虽能满足润滑性、井眼延伸等施工需求，但存在诸多痛点：以柴油为主要基液（占比超80%），配制成本偏高；钻进产生的油基岩屑属于危废，不仅环保风险大，其运输、处理工艺复杂且成本高昂，随着国家环保管控趋严，危废处置总量受限，已成为制约页岩气绿色开发的瓶颈。
为破解这一“油基”困境，近年来，江汉油田工程技术管理部牵头，联合江汉石油工程技术研究院、江汉石油工程公司、长江大学等多家单位，依托国家重大专项项目涪陵页岩气开发示范工程，启动新型水基钻井液研发工作，致力于以“水”替“油”，实现钻井环节的绿色转型。
研发团队聚焦水基钻井液润滑性不足、易导致页岩吸水膨胀、井壁垮塌等核心难题，开展技术攻关。科研人员模拟海葵生物特性，通过材料优化组配，使钻井液多基团有效吸附于井壁，提升润滑性能；同时利用纳米材料特性，让钻井液在页岩表层形成致密“防护膜”，封堵微小孔隙，阻止水分渗透，从根源上解决页岩膨胀、井壁失稳问题，成功研发出高性能页岩水基钻井液体系。
2020年9月，该技术在涪陵页岩气田焦页11号平台首次应用成功，性能基本达到油基钻井液水平，实现国内页岩气水平井水基钻井液应用“零的突破”。但在后续推广中，研发团队发现，初代技术的润滑能力仅能满足2000米以内水平段施工，面对更长水平段、更复杂地层时，仍会出现摩阻增大、钻头泥包、井壁垮塌等问题。
针对这一问题，2022年起，江汉油田联合长江大学、中原钻井院等单位持续攻关，通过在钻井液中添加优选包被絮凝剂，将井壁及井底有害固相絮凝后随钻井液返出、清除，成功改良出高效页岩水基钻井液，并在焦页26-Z1HF井应用成功，适配了超2000米水平段、超3000米裸眼井段的施工需求。
随着涪陵页岩气田开发向边缘构造区域延伸，地层断层、曲率发育，井漏、井垮风险加剧，传统水基钻井液适应范围受限。2025年，研发团队进一步升级技术，推出复合盐水基钻井液体系，该体系兼具水基钻井液环保经济与油基钻井液高效稳定的优点，在焦页9-12HF井应用成功后进入规模化推广阶段，标志着我国页岩气钻探领域又取得一项重要技术突破。
如今，水基钻井液技术在涪陵页岩气田的规模化应用，不仅大幅降低了钻井成本和环保风险，减少危废产生量，更推动页岩气开发从“高耗高排”向“绿色低碳”转型。未来，该技术将持续优化升级，为涪陵页岩气田高质量开发注入更强动能，助力我国清洁能源产业高质量发展。
