刘 畅，冉恒谦，许 洁

（1.中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊065000；2.中国地质大学（北京），北京100083）

0 引言

随着工业与科技的进步，以常规化石燃料为核心的能源结构，已经对环境产生了巨大的负面效应，为了缓解人类与环境的矛盾问题，必须改善能源结构，开发清洁能源作为能源结构的核心势在必行。其中，地热资源是地球内部的可再生能源，包括水热型地热资源与干热岩型地热资源等，而在已探明的地热资源中，我国干热岩型地热资源约合856 万亿t 标准煤，占世界资源量的1/6。所谓干热岩（Hot Dry Rock，HDR）是埋深超过2 km，内部没有水或仅存少量流体，温度高于180 ℃的异常高温岩体，其蕴藏的可利用热能相当于全球石油、天然气、煤炭所含能量的30 倍［1］。因此，大力开发干热岩型地热资源，不仅可以有效解决当今能源紧缺的全球性问题，对生态改善和文明进步更具有重要意义。

目前钻井仍是干热岩勘探开发的唯一手段，主要的钻采方法是沿用较为成熟的石油钻采设备与技术，通过开采注水井与出水井，利用天然和压裂手段形成的裂隙使两口井之间连通，从地表注入冷水与地下干热岩高温层段进行换热从而获取热量资源（参见图1）。一般而言，井下温度超过150 ℃即认为是高温井。干热岩其内高温高压的恶劣环境对井下钻具与钻井液系统提出了挑战，在高温高压的环境下易导致随钻测量仪器的性能不稳定、钻井液高温失效等问题。

图1 干热岩开发示意Fig.1 Schematic diagram of HDR development

如何提高钻井液的耐高温性能，往往通过提高粘土和处理剂的高温稳定性2 个大的方向来考虑。……