所獲獎勵：2020年度中國石油和化工自動化行業科技進步二等獎

主要完成人：白楊、劉宇程、王平全、周瑩、謝剛、沈青云、羅發強、陳明燕

主要完成單位：西南石油大學、中國石油化工股份有限公司西北油田分公司石油工程技術研究院、四川西南石大金牛石油科技有限公司、克拉瑪依金鑫油田環保工程有限公司

項目來源：國家自然科學基金（生物炭-降解菌聯合應用對土壤中聚丙烯酰胺的降解影響及作用機制，項目編號：41601341，起止時間：2017.01～2019.12）等

針對深井、超深井用高溫高密度鉆井液性能穩定和廢棄物環境污染問題，基于重晶石不同粒徑顆粒密堆積-滾動減阻耦合作用，建立了深井固相顆粒潤滑和流變控制新技術，構建了新型高溫、高礦化度、高密度深井防塌鉆井液體系。建立了黏土礦物表面水化作用一體化定量評價新方法，研制成功了一系列水化抑制劑產品，利用發明的抑制劑材料抑制濾液對黏土礦物的水化、分散，從而保持井壁穩定。既有效解決了高溫高密度鉆井液流變性及HTHP造壁性難以很好維護和控制的難題，又很好的解決了水基鉆井液鉆進深部巖層的井壁失穩問題，還進一步簡化了鉆井液體系的配方、減少了添加劑的加量，降低了維護強度，為現場施工提供了方便、降低了成本。并且基于近零排放的智能集成技術秉承了“源頭設計、價值回用、廢液深度處理、固廢資源化”環保理念，通過鉆井液材料分子結構層面綠色設計、廢棄液相全價值鏈回用、系統構建廢液膜、催化深度處理、固廢增溶清洗、熱脫附、微生物集成處置設計方案，突破了深井防塌鉆井液體系廢棄物環保制約的技術瓶頸。

該成果授權美國發明專利7件、中國國家發明專利39件，發表論文120篇（其中SCI74篇、ESI高被引4篇）。在三大石油公司多個油田得到推廣應用，井下復雜周期處理同比降低41.07%，產生經濟價值達7.4億元，降低了井塌風險，降低了鉆井成本，縮短了鉆完井周期。

圖1 填縫降黏機理模擬圖

圖2 抑制黏土礦物水化的定量評價新方法

圖3 深井防塌鉆井廢棄物全價值回用技術