目的：通过调查了解在新疆油田的勘探开发的钻井施工中经常会钻遇到常规钻井液无法解决或不能很好的解决的复杂性地质层位,主要问题在于泥页岩的水化膨胀分散及地层对钻井液产生严重的污染无法有效的消除解决,往往会导致出现频繁的井下复杂事故,给钻井施工带来巨大的风险。新疆油田为保证油气稳产、增产,近年来,在新疆油田的勘探开发中逐步加大对老区块、复杂区块的开发力度。新疆油田复杂区块众多,大多数复杂井的钻井泥浆因成本原因只能采用常规钻井液体系,造成钻井进度慢、周期长。每年因钻井液体系性能缺陷原因致使复杂地层(易发生严重缩径、垮塌、污染等情况)的钻井施工成本大大增加。而使用常规钻井液体系不能很好地解决这一系列问题。而使用油基泥浆又使是钻井成本急剧增加,同时遗留下钻井废弃物和钻井液存放等更多问题。正是由于油基钻井液投入大、环境污染严重,因此只能在重点井的泥浆工程中采用成本高昂的油基钻井液体系。为了解决这种类型的问题只有依靠改变钻井液体系来实现,通常是使用新型钻井液体系基本能够应对这些复杂性地层中的正常钻井施工。因此急需研究出一种钻井液体系来解决这一难题。为此我们开展此项研究,使其成果-新型钻井液体系能以优良的抗污染性及相关性能满足在这些复杂地层钻井施工中安全钻井的需要。内容：本课题的主要研究内容围绕“FK-1仿油基钻井液处理剂”展开,主要研究内容分为FK-1仿油基钻井液处理剂、FK-1仿油基钻井液体系两个部分,完成现场试验后,将及时对项目执行的效果进行后评估。FK-1仿油基处理剂主要的研究方法是对优选后的葡萄糖类衍生物进行改性,在其葡萄糖环上引入钾离子后适度聚合,使其具有强亲水基团,提高在水中的溶解性。而其本身因为形成半透膜原理就具有较好的页岩抑制能力,现通过钾离子的引入,利用钾离子相嵌机理与葡萄糖衍生物协同作用使其抑制稳定页岩能力更强。我们通过查阅大量的文献资料,通过大量的筛选、合成及室内评价试验,最终以我们常见的淀粉为主要原料在酸环境下,由引发剂A和B共同作用下,在隔绝氧气环境中,恒温反应,生成FK-1处理剂,再经中和、结晶、过滤、干燥最后得到固体的FK-1处理剂。FK-1属聚糖类高分子物质的单体衍生物,是一种极性较弱的表面活性类物质,其分子结构上有具有亲油的甲氧基(-0CH3)和亲水的羟基(-OH)。其环状分子上含有羟基,其吸水性很强,可以和水分子形成牢固的氢键。亲水的羟基吸附在井壁岩石表面或钻屑表面上,而亲油基则朝外,因而在井壁上形成一层类似油包水钻井液的吸附憎水膜,把地层页岩中的水和钻井液中的水分隔开。分子结构中的K+的水化能低,给粘土带来了薄的水化膜,能抑制粘土分散。因此,当FK-1钻井液中的滤液进入到地层内,其作用不同于普通的淡水,它能使地层岩石发生去水化作用。通过实验证明FK-1钻井液的页岩脱水量虽不如油基钻井液,但高于KCl钻井液和甘油钻井液。评价方法：主要针对FK-1仿油基处理剂的抑制能力、润滑性能进行评价,评价其对页岩的滚动回收率,和对润滑系数降低率的贡献,同时具此为配方加量提供依据。伴随FK-1加量增加,页岩的回收率随之增加,说明FK-1具有较强的页岩抑制能力。同时,在加量7%时,抑制效果明显增强。随后的加量增加,变化趋缓。通过分析,向基浆中加入FK-1单剂,钻井液的润滑性能得到改善,且伴随FK-1加量的增加,钻井液的润滑性能更加增强。FK-1单剂具有较好的页岩抑制能力和润滑性能,通过FK-1的加入,钻井液性能得到显著改善。在室内研究过程中,钻井液性能优化结果随FK-1加量成正比。但出于时间、经济等因数考虑,目前使用不低于7%加量。当加量超过12%后,FK-1可视为性能优良的润滑剂。FK-1仿油基钻井液体系主要由FK-1仿油基处理剂、辅处理剂、降滤失剂、pH值调节剂等组成。研究FK-1仿油基剂及其辅剂和其它处理剂可能出现的干扰问题,找到解决方法和途径,形成能够满足现场要求的配方体系。实验表明：仿油基钻井液的泥页岩滚动回收率较高,滤液的线性膨胀率较低,说明钻井液具有较好的抑制性能。而在相同条件下,仿油基钻井液与油基钻井液摩擦系数相差不大,其润滑性能接近,远远优于常规聚磺钻井液体系的润滑性。实验也证明仿油基钻井液润滑性能良好。仿油基钻井液对阜东XXX井的岩心作渗透率恢复实验得92.3%的恢复值,说明其也具有很好的储层保护效果。通过与泥浆的配伍性实验,研究加入FK-1仿油基处理剂及其辅剂后泥浆的流变性。一般来说,针对不同类型地层、油井的具体应用要求,其在配方中加量也不同所起的作用也各有偏重,通过室内调整配方加量,添加调整流型剂,同时进行泥浆基液调整,产生最为合理的泥浆配方,形成该产品现场简捷、方便的应用方法。对钻井、泥浆处理过程中井下情况进行的监测、控制,全面评价FK-1仿油基钻井液体系在应对复杂地层的作用,进行完善和配方的进一步优化。后期对电测数据的分析更能直观的反映FK-1仿油基泥浆在试验中的真实效果,为评价提供依据。结论：FK-1仿油基钻井液,从抑制性、润滑性和保护储层上面看,它优于聚磺钻井液,接近于油基钻井液。具有较好的抗盐钙污染能力。较强的抑制泥岩分散能力,有利于防塌,FK-1仿油基钻井液具有较好的保护储层效果。