(1) 固相含量低,且亚微米粒子所占比例也低。这是聚合物钻井液的基本特征,是聚合物处理剂选择性絮凝和抑制岩屑分散的结果,对提高钻井速度是极为有利的。对不使用加重材料的钻井液,密度和固相含量大约成正比的。研究表明,纯蒙脱土钻井液中亚微米粒子含量为13%左右,用分散剂木质素磺酸盐处理后,亚微米粒子含量上升为约80%,而用聚合物处理后的体系亚微米粒子的含量降为约6%。大量室内实验和钻井实践均证明,固相含量和固相颗粒的分散度是影响钻井速度的重要因素。
(2) 具有良好的流变性,主要表现为较强的剪切稀释性和适宜的流型。聚合物钻井液体系中形成的结构由颗粒之间的相互作用、聚合物分子与颗粒之间的桥联作用以及聚合物分子之间的相互作用所构成。结构强度以聚合物分子与颗粒之间桥联作用的贡献为主。在高剪切作用下,桥联作用被破坏,因而粘度和切力降低,所以聚合物钻井液具有较高的剪切稀释作用。由于这种桥联作用赋予聚合物钻井液具有比其它类型钻井液高的结构强度,因而聚合物钻井液具有较高的动切力。同时,与其它类型钻井液相比,聚合物钻井液具有较低的固相含量,粒子之间的相互摩擦作用相对较弱,因而聚合物钻井液具有较低的塑性浓度。由于聚合物水溶液为典型的非牛顿流体,所以聚合物钻井液一般具有较低的n值。当然,在实际钻井过程中,各流变参数需控制在适宜的范围内,过高和过低对钻井工程都不利。
(3) 钻井速度高。如前所述,聚合物钻井液固相含量低,亚微米粒子比例小,剪切稀释性好,卡森极限粘度低,悬浮携带钻屑能力强,洗井效果好,这些优良性能都有利于提高机械钻速。在相同钻井液密度的条件下,使用聚丙烯酰胺钻井时的机械钻速明显高于使用钙处理钻井液时的机械钻速。
(4) 稳定井壁的能力较强,井径比较规则。只要钻井过程中始终加足聚合物处理剂,使滤液中保持一定的含量,聚合物可有效地抑制岩石的吸水分散作用。合理地控制钻井液的流型,可减少对井壁的冲刷。这些都有稳定井壁的作用。在易坍塌地层,通过适当提高钻井液的密度和固相含量,可取得良好的防塌效果。
(5) 对油气层的损害小,有利于发现和保护产层。由于聚合物钻井液的密度低,可实现近平衡压力钻井;由于固相含量少,可减轻固相的侵入,因而减小了损害程度。