IT/GRMXXXX—2025前言 2規(guī)范性引用文件 3配制工藝 23.1技術(shù)配方 23.2材料及儀器 23.3處理劑 23.4配制方法 23.5鉆井液老化 33.6鉆井液性能測試 34技術(shù)要求 34.1性能指標(biāo) 24.2性能測試規(guī)定 25試驗(yàn)方法 35.1儀器設(shè)備與試劑材料 35.2流變性測試 45.3水相接觸角測試 45.4極壓潤滑系數(shù)測試 45.5滲透率恢復(fù)值測試 45.6巖心內(nèi)聚力提高率測試 45.720-80目巖屑膠結(jié)后抗壓強(qiáng)度測試 55.8高溫高壓封堵濾失量測試 55.9線性膨脹降低率測試 55.10巖屑滾動(dòng)回收提高率測試 56現(xiàn)場施工 56.1設(shè)備 56.2配制 56.3維護(hù)處理 56.4回用與處置 5T/GRMXXXX—20257安全環(huán)保要求 57.1安全要求 57.2環(huán)保要求 6附錄A（資料性）儀器設(shè)備與試劑材料技術(shù)要求 7A.1儀器設(shè)備 7A.2試劑材料 7附錄B（資料性）試驗(yàn)操作方法 7B.1水相接觸角測量 8B.2極壓潤滑系數(shù)測量 8B.3巖心內(nèi)聚力測量 8B.420-80目巖屑膠結(jié)后抗壓強(qiáng)度測量 8B.5高溫高壓濾失量測量 8T/GRMXXXX—2025本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提出并歸口。本文件起草單位：中國石油大學(xué)（北京）、中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司、寧夏大學(xué)、中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限公司、北京石大博誠科技有限公司。本文件主要起草人：蔣官澄、呂艷華、賀垠博、全曉虎、張鑫、董騰飛、姚如鋼、杜明亮、譚賓、楊麗麗、馮奇、冉啟華、鄧正強(qiáng)、賀會(huì)鋒。T/GRMXXXX—20251自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液應(yīng)用技術(shù)方法本文件規(guī)定了自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液的基本要求及性能指標(biāo)，規(guī)范了自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液的配制工藝、性能指標(biāo)、試驗(yàn)方法和安全環(huán)保要求。本文件適用于地層巖性、巖石潤濕性復(fù)雜或未知，地層溫度不大于200℃等使用自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液的作業(yè)過程。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。ISO4796:Laboratoryglassware—FilterflasksAPIRP51：陸上鉆井作業(yè)環(huán)保規(guī)范GB/T5005鉆井液材料規(guī)范GB/T6003.1試驗(yàn)篩技術(shù)要求和檢驗(yàn)第1部分：金屬絲編織網(wǎng)試驗(yàn)篩GB/T6682分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法GB/T16783.1石油天然氣工業(yè)鉆井液現(xiàn)場測試第1部分:水基鉆井液GB/T27476.1檢測實(shí)驗(yàn)室安全第1部分：總則NB/T10121鉆井液對(duì)頁巖抑制性評(píng)價(jià)方法SY/T5153油藏巖石潤濕性測定方法SY/T5225石油天然氣鉆井、開發(fā)、儲(chǔ)運(yùn)防火防爆安全生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程SY/T5345人造巖心制備方法SY/T5358儲(chǔ)層敏感性流動(dòng)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法SY/T5490SY/T5613SY/T5677SY/T5974鉆井液試驗(yàn)用土鉆井液測試泥頁巖理化性能試驗(yàn)方法鉆井液用濾紙鉆井井場設(shè)備作業(yè)安全技術(shù)規(guī)程SY/T6094鉆井液用潤滑劑技術(shù)規(guī)范SY/T6335鉆井液用頁巖抑制劑評(píng)價(jià)方法Q/0214HTYD鉆井液封堵性能評(píng)價(jià)儀Q/CPCUP0001-2020水基鉆井液用仿生井壁強(qiáng)化劑CUP-JQHT/GRMXXXX—20252TGRM125-2025鉆井液用潤濕反轉(zhuǎn)劑聚氨酯衍生物3配制工藝3.1技術(shù)配方自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液推薦配方為：2%膨潤土+(1-3)%井壁潤濕性自適應(yīng)型超雙疏劑+(0.5-1)%地層巖性自適應(yīng)固壁劑+3%聚合物降濾失劑+7%KCl+重晶石。3.2材料及主要儀器清水、膨潤土、KCl、無水碳酸鈉、井壁潤濕性自適應(yīng)型超雙疏劑、地層巖性自適應(yīng)固壁劑、聚合物降濾失劑、重晶石；老化罐、高攪杯、高速攪拌器，高溫滾子加熱爐，稱重儀等。3.3處理劑3.3.1處理劑加量自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液應(yīng)根據(jù)密度要求選擇超雙疏劑、自適應(yīng)固壁劑等關(guān)鍵處理劑的加量，參考表1。表1自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液處理劑加量2~33.4配制方法3.4.1基漿配制(1)在高攪杯中加入400ml蒸餾水，正確卡在高速攪拌器上攪拌，轉(zhuǎn)速為10000r/min±300r/min，在清水中加入1g（稱準(zhǔn)至0.01g）無水碳酸鈉，攪拌5分鐘;(2)再加入8g（稱準(zhǔn)至0.01g）鉆井液用標(biāo)準(zhǔn)膨潤土，攪拌20分鐘，過程中停止攪拌2次，每次1分鐘，用刮刀刮下粘在杯壁上的所有樣品，并將粘在刮刀上的所有樣品混到懸浮液中，繼續(xù)攪拌;(3)標(biāo)準(zhǔn)參考SY/T5490鉆井液試驗(yàn)用土，配制好后取下高攪杯密封常溫養(yǎng)護(hù)24h。3.4.2自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液配制(1)基漿密封常溫養(yǎng)護(hù)24h后，將高攪杯正確卡在高速攪拌器上攪拌，轉(zhuǎn)速為10000r/min±300r/min，攪拌5min；將28g（稱準(zhǔn)至0.01g）的KCl，在基漿高速攪拌（10000r/min±300r/min）下緩慢加入KCl，持續(xù)攪拌20min；(2)緩慢加入12g（稱準(zhǔn)至0.01g）的井壁潤濕性自適應(yīng)型超雙疏劑，邊攪拌邊加入，輕輕抖動(dòng)緩慢加進(jìn)去，攪拌20min，過程中停止攪拌2次，每次1分鐘，用刮刀刮下粘在杯壁上的所有樣品，并將粘在刮刀上的所有樣品混到懸浮液中;T/GRMXXXX—20253(3)繼續(xù)攪拌20min取下高攪杯加入4g（稱準(zhǔn)至0.01g）自適應(yīng)固壁劑然后正確卡在高速攪拌器上攪拌，轉(zhuǎn)速為10000r/min±300r/min，攪拌20min；(4)取下高攪杯加入12g（稱準(zhǔn)至0.01g）聚合物降濾失劑然后正確卡在高速攪拌器上攪拌，轉(zhuǎn)速為10000r/min±300r/min，攪拌20分鐘;(5)按照密度要求加入適當(dāng)質(zhì)量的加重劑，轉(zhuǎn)速為10000r/min±300r/min，攪拌30min。3.5鉆井液老化將配制好的鉆井液體系試驗(yàn)漿裝入高溫老化罐，放入高溫滾子爐中，200℃滾動(dòng)老化16h后，取出冷卻至室溫（25℃±3℃),在10000r/min±300r/min轉(zhuǎn)速下高速攪拌20min。3.6鉆井液性能測試3.6.1取樣測定自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液性能。3.6.2性能應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，若達(dá)不到要求可調(diào)整所需處理劑的加量。4技術(shù)要求4.1性能指標(biāo)自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液的性能應(yīng)符合表1規(guī)定的指標(biāo)。表2自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液性能指標(biāo)4.2性能測試規(guī)定4.2.1自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液性能測試方法執(zhí)行GB/T16783.1。4.2.2實(shí)驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)鹽水為與地層水等礦化度的標(biāo)準(zhǔn)鹽水，配方按照SY/T5153規(guī)定。4.2.3性能應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，若達(dá)不到要求可調(diào)整所需處理劑的加量。44.2.4性能測試中所用鉆井液均為經(jīng)200℃熱滾16h后的自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液。5試驗(yàn)方法5.1儀器設(shè)備和試劑材料5.1.1儀器設(shè)備試驗(yàn)用儀器設(shè)備宜采用分析天平、燒杯、篩網(wǎng)、量筒、磁力攪拌器、泥漿比重計(jì)、高速攪拌器、旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)、稱量瓶、線性膨脹儀、超聲波清洗器、滾子加熱爐、鉆井液封堵性能評(píng)價(jià)儀等，技術(shù)要求參見附錄A。5.1.2試劑與材料試驗(yàn)用試劑材料宜采用鉆井液試驗(yàn)配漿用膨潤土、鉆井液膨脹試驗(yàn)用膨潤土、氯化鉀、蒸餾水、濾失量測定儀用濾紙、氮?dú)?、人造?biāo)準(zhǔn)巖心等，技術(shù)要求可參見附錄A。5.2流變性測試5.2.1按GB/T16783.1中6.3的方法測定塑性黏度和動(dòng)切力。5.3水相接觸角測試5.3.1水相接觸角應(yīng)≥120°,測量方法參見附錄B。5.4極壓潤滑系數(shù)測試5.4.1極壓潤滑系數(shù)應(yīng)≤0.15，極壓潤滑儀扭矩值測量方法參見附錄B。5.4.2樣品修正系數(shù)按照公式（1）計(jì)算：式中：F——修正系數(shù)；Tw——用清水校正時(shí)的扭矩讀數(shù)。5.4.3樣品極壓潤滑系數(shù)按照公式（2）計(jì)算：式中：w----潤滑系數(shù)。5.5滲透率恢復(fù)值測試5.5.1滲透率恢復(fù)值應(yīng)≥95%，按照SY/T5358測量鉆井液污染前后巖心的油相滲透率。5.5.2樣品滲透率恢復(fù)值按照公式（3）計(jì)算：式中：S----滲透率恢復(fù)值，用百分?jǐn)?shù)表示（%）；1----鉆井液污染前的油相滲透率，單位為微平方米(μm2T/GRMXXXX—202552----鉆井液污染后的油相滲透率，單位為微平方米(μm2）。5.6巖心內(nèi)聚力提高率測試5.6.1巖心內(nèi)聚力測試使用經(jīng)測試液體驅(qū)替后的人造巖心，巖心內(nèi)聚力測試方法見附錄B。5.6.2巖心內(nèi)聚力提高率按照公式（4）計(jì)算：F=×100%·····················································(1)式中：F----巖心內(nèi)聚力提高率，用百分?jǐn)?shù)表示（%J1----標(biāo)準(zhǔn)鹽水驅(qū)替24h巖心內(nèi)聚力，單位為兆帕（MPaJ2----鉆井液驅(qū)替24h時(shí)巖心內(nèi)聚力，單位為兆帕（MPa）。5.720-80目巖屑膠結(jié)后抗壓強(qiáng)度測試5.7.120-80目巖屑膠結(jié)后抗壓強(qiáng)度測量方法參見附錄B。5.8高溫高壓失量測試5.8.1高溫高壓濾失量應(yīng)≤20mL（密度低于1.6g/cm3時(shí)，高溫高壓濾失量≤15ml測量方法參見附5.9線性膨脹降低率測試5.9.1線性膨脹降低率應(yīng)≥45%，測量方法按照TGRM125-2025的規(guī)定。5.10巖屑滾動(dòng)回收提高率測試5.10.1巖屑滾動(dòng)回收提高率測量與計(jì)算方法按照NB/T10121中4.2規(guī)定。6現(xiàn)場施工6.1設(shè)備6.1.1清洗循環(huán)罐、管線、循環(huán)槽及儲(chǔ)備槽、排凈積水。6.1.2連接循環(huán)罐、管線、循環(huán)槽及儲(chǔ)備罐，并配備攪拌器、泥漿槍，剪切泵。6.1.3配備振動(dòng)篩、除砂器和離心機(jī)，處理劑加量滿足工程設(shè)計(jì)要求。6.2配制6.2.1清洗鉆井液配制設(shè)備，排凈積水。6.2.2在循環(huán)罐中按要求加入所需量的清水，開動(dòng)攪拌器。6.2.3通過混合漏斗緩慢加入所需量處理劑，充分循環(huán)攪拌使其完全溶解;不能充分溶解時(shí)需使用泥漿槍循環(huán)或者剪切泵循環(huán)6.2.4從加料漏斗處按配方加入所需的鹽類，充分循環(huán)攪拌使其完全溶解。6.2.5測量鉆井液懸浮性能，動(dòng)切需大于10Pa為宜。6.2.6按照實(shí)際所需的鉆井液密度，加入加重劑至設(shè)計(jì)密度，充分循環(huán)60min。6.2.7取樣測定自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液性能。6.2.8性能應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，若達(dá)不到要求可調(diào)整所需處理劑的加量。T/GRMXXXX—202566.3維護(hù)處理6.3.1按照處理劑加量要求進(jìn)行性能維護(hù)。6.3.2鉆進(jìn)過程中合理使用固控設(shè)備，振動(dòng)篩篩布應(yīng)不小于200目。6.3.3根據(jù)地層壓力系數(shù)要求，若需要提高密度，應(yīng)提高加重材料加量或改用密度較高的加重材料。6.4回用與處置6.4.1根據(jù)生產(chǎn)需求，宜選擇直接回收利用、性能調(diào)配后利用、臨時(shí)存儲(chǔ)待用等方式回用鉆井液。6.4.2作為直接或處理后回用的鉆井液，其性能要滿足技術(shù)指標(biāo)要求，低密度固相含量應(yīng)小于5%。6.4.3檢測回收到的鉆井液，其性能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可直接使用。6.4.4當(dāng)回收的鉆井液達(dá)不到設(shè)計(jì)性能要求時(shí)，宜通過性能調(diào)整、固相控制等方式，使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再入井使用。6.4.5待用的鉆井液應(yīng)進(jìn)行固控處理后再存放。6.4.6鉆井液儲(chǔ)存期間，應(yīng)避免雨水等雜物的污染。6.4.7鉆井液儲(chǔ)存期間，應(yīng)持續(xù)攪拌；不具備持續(xù)攪拌條件的，每天應(yīng)至少循環(huán)兩次，每次循環(huán)兩周7安全環(huán)保要求7.1安全要求7.1.1鉆井液配制與檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)區(qū)域必須符合GB/T27476.1的規(guī)定。7.1.2循環(huán)及儲(chǔ)備系統(tǒng)的防火防爆措施應(yīng)符合SY/T5225的規(guī)定。7.1.3循環(huán)及儲(chǔ)備系統(tǒng)的安裝、滅火器材配備及安全管理應(yīng)符合SY/T5974的規(guī)定。7.1.4鉆井液作業(yè)區(qū)域必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。7.1.5試驗(yàn)現(xiàn)場禁止吸煙和進(jìn)食。7.1.6操作時(shí)應(yīng)穿戴實(shí)驗(yàn)防護(hù)用品。7.2環(huán)保要求7.2.1在使用鉆井液之前，應(yīng)對(duì)循環(huán)系統(tǒng)、儲(chǔ)備系統(tǒng)進(jìn)行防漏檢查，嚴(yán)格執(zhí)行防泄漏措施。7.2.2鉆井液作業(yè)區(qū)域必須符合APIRP51的規(guī)定。T/GRMXXXX—20257（資料性）儀器設(shè)備與試劑材料技術(shù)要求A.1儀器設(shè)備a)分析天平：分度值為0.01g、0.0001g；b)燒杯：200mL、500mL、1000mL；c)量筒：10mL，250mL，500mL；d)篩網(wǎng)：20-80目，符合GB/T6003.1的規(guī)定；e)濾紙：Whatman50號(hào)濾紙或其等效產(chǎn)品；f)磁力攪拌器：KARCT型或等效產(chǎn)品；g)泥漿比重計(jì)：NB-1型或等效產(chǎn)品；h)抽濾瓶：符合ISO4796:Laboratoryglassware—Filterflasks的規(guī)定；i)高速攪拌器：在負(fù)載情況下的轉(zhuǎn)速為11000r/min±300r/min，攪拌軸上裝有單個(gè)波形葉片，葉片直徑為2.5cm，配不銹鋼高攪杯；j)旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)：Fann35型或等效產(chǎn)品；k)超聲波清洗器：Branson2510型或等效產(chǎn)品；l)滾子加熱爐：符合GB/T16783.1的規(guī)定，配高溫老化罐；m)接觸角測量儀：JC2000C1型或等效產(chǎn)品；n)極壓潤滑儀：Fann35型或等效產(chǎn)品；o)線性膨脹儀：LVDT或等效產(chǎn)品，溫控范圍室溫至200℃;p)鉆井液封堵性能評(píng)價(jià)儀：Fann-50型或等效產(chǎn)品；q)萬能材料試驗(yàn)機(jī)：LSDWJ-30T型或等效產(chǎn)品；A.2試劑材料a)蒸餾水：符合GB/T6682中三級(jí)水規(guī)定；b)鉆井液試驗(yàn)配漿用膨潤土：符合SY5490的規(guī)定；c)鉆井液膨脹試驗(yàn)用膨潤土：符合SY5490的規(guī)定；d)井壁潤濕性自適應(yīng)型超雙疏劑：符合TGRM125-2025的規(guī)定；e)地層巖性自適應(yīng)固壁劑：符合Q-CPCUP0001-2020的規(guī)定；f)去離子水：符合GB/T11446.1-2013的規(guī)定；g)人造標(biāo)準(zhǔn)巖心：符合SY/T5345的規(guī)定；h)重晶石：符合GB/T29170的規(guī)定；i)氮?dú)猓杭兌?9.9%。j)無水碳酸鈉：分析純；k)氯化鈣：分析純；l)氧化鈣：分析純；m)氯化鉀：分析純；n)氯化鈣：分析純；o)氯化鎂：分析純；T/GRMXXXX—20258（資料性）試驗(yàn)操作方法B.1水相接觸角測量B.1.1取兩份老化后的鉆井液，高速攪拌20min后，按GB/T16783.1的規(guī)定測定鉆井液的API濾失量。B.1.2將中壓濾餅取出，置于潔凈托盤中，用表面皿覆蓋，防止干燥時(shí)濾餅翹曲變形，托盤置于105℃±2℃烘箱中，干燥24h,取出冷卻至室溫。B.1.3使用接觸角測量儀，在濾餅表面滴加蒸餾水，靜置5s后讀取接觸角，每個(gè)濾餅測試3個(gè)位置，取三個(gè)接觸角數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)平均值作為接觸角測量結(jié)果。B.2極壓潤滑系數(shù)測量B.2.1打開極壓潤滑儀開關(guān)，在轉(zhuǎn)速為60r/min下空載運(yùn)轉(zhuǎn)10~20min進(jìn)行儀器預(yù)熱。B.2.2用蒸餾水校準(zhǔn)儀器，裝上滑塊后，表盤讀數(shù)調(diào)零，轉(zhuǎn)速為60r/min，加壓至16.95N.m后，立即開始計(jì)時(shí)，測試5min時(shí)的扭矩讀值，扭矩讀數(shù)應(yīng)該在33~36。B.2.3取高速攪拌20min后的自適應(yīng)地層巖性的強(qiáng)化井眼型鉆井液，其他測試條件不變，測定其5min時(shí)的扭矩讀數(shù)。B.3巖心內(nèi)聚力測量B.3.1打開量取600mL~700mL蒸餾水置于1L燒