1  技术思路

平衡抑制稳流钻井液体系具有 “ 低粘切、低搬含、低失水、分散抑制平衡 ” 等优点。平衡抑制稳流钻井液体系的技术思路主要有以下几点：

(1) 平衡抑制

粘土抑制的主要作用方式有：通过吸附和近距离作用产生；阻挡水分子接近；聚合物，如表面活性剂；去水化作用，如多元醇；电中和作用，如阳离子单体、氯化钙等；嵌入收缩作用，如氯化钾；分子或离子置换作用，如有机和无机酸；压缩双电层作用，如氯化钠。

现有的钻井液中使用的抑制剂主要有 NaCl 、 KCl 、有机阳离子、 CaCl2 、聚合物包被剂、聚胺等；

KCl 是最常用的抑制剂，但是，可能由于高浓度和强作用而产生对泥岩的强烈去水化或过度抑制，导致钻井作业的困难；上述抑制剂代表了不同的类型，而聚胺是一种最新的选择；

决定粘土抑制作用效果的主要因素有： ① 抑制水化方式：如粘土抑制的作用方式； ② 抑制接近方式：吸附抑或靠近； ③ 抑制剂浓度大小：全离解抑或平衡抑制； ④ 抑制因子状态：分子、离子或高价、低价或大分子抑或小分子； ⑤ 抑制剧烈程度：平和作用、剧烈作用；

实现平衡抑制的要素：平衡浓度（最佳有效浓度）抑制：平衡价态（抑制因子状态）抑制：平衡活性（进攻性和防御性）抑制，平衡活度（维持溶剂活度）抑制，平衡渗透和表面抑制。

一个优良的抑制剂要求达到平衡浓度抑制，平衡价态抑制、平衡活性抑制，平衡活度抑制，平衡渗透和表面抑制，在打开地层时保持地层的原始状态。聚胺的作用在于其平衡浓度抑制作用，总能将最活跃水化点进行抑制，并保持体系抑制剂持续处于有效的抑制浓度范围内，不会大到过度抑制，也不会小到无法抑制；达到硬抑制和软抑制的协调。保证井眼稳定。

传统的无机盐（尤其是 KCl ）会使泥岩遇盐水脱水，发生层间收缩，造成近井壁带硬化（俗称硬抑制），给起下钻工作带来一系列复杂事故。而平衡抑制是采用具有适度分子量和高的正电荷的聚胺 UHIB-S 作为软抑制剂，降低粘土表面的负电荷。同时 MultiF 作为活度平衡抑制剂加入到钻井液体系中，通过活度平衡抑制剂，压缩双电层，降低粘土的活化能，使粘土表面钝化，达到抑制粘土水化膨胀、分散的目的，有效避免地层的硬化；

(2) 强的包被作用

网状结构，形成网状包被，束缚水增加，自由水减少，抗无机盐钙、镁及搬土侵污能力强，保持流变性能的恒定。

(3) 冲蚀-蠕变的平衡

钻探软泥岩地层时，由于地层易水化造浆，因此要求钻井液具有较好的流变性能；一般要求要有较低的粘切。从而在钻井过程中采用大排量钻进，增大钻井液对井壁的冲蚀作用，冲蚀作用增大井径扩大率，并使井径扩大率的速率与蠕变缩径的速率基本保持在一个动态平衡状态。此过程要考虑加重材料、搬土、钻屑在井壁上的吸附速率和吸附累积量。分析认为：密度提高后，钻井液中的固相含量增加较快，固相粒子在井壁上的吸附速率和吸附量增大，另一方面，提密度后，粘切升高，减弱了钻井液对井壁的冲蚀作用，致使井径扩大率增大速率小于蠕变缩径的速率造成阻卡。因此，通过提高钻井液的上返速度，降低粘切，增强絮流对井壁的冲蚀能有效减弱和控制软泥岩的缩径。

(4) 分散-抑制的平衡

软泥岩地层钻进，由于其水化分散能力特别强，要求钻井液具有很强的抑制性，以减弱钻屑在钻井液中的分散和井壁泥岩的水化、分散、膨胀，搬土含量控制在 3% 或以下。通过粘土稳定剂保证粘土的稳定性，并在大分子包被剂的包被和强抑制剂的抑制作用下，保持体系的强抑制特性。且通过降滤失剂降低体系的中压失水。

(5) 稳流流变

钻井液的流变性取决于钻井液中的颗粒和可水化可分散物质的浓度和性