微泡钻井液室内研究及性能评价

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1、精细石油化工进展30ADVANCESINFINEPETROCHEMICALS第15卷第4期微泡钻井液室内研究及性能评价谢建宇，周亚贤，耿晓慧，卢国林，刘光成，郝继双(中原石油勘探局钻井工程技术研究院，河南濮阳457001)[摘要]微泡钻井液是一种适用于低压易漏地层的新型钻井液。通过对起泡剂和稳泡剂进行优选，开发出抗温135oC的微泡钻井液。室内评价结果表明，微泡钻井液抗温、抗污染能力强，同时具有良好的抗压缩、密度还原特性和承压封堵性能。在20—40目砂床中，微泡钻井液承压封堵能力达20MPa以上；经显微镜微观表征，微泡呈球形，粒径分布集中在50—200m之间。[关键词]微泡钻井液

2、起泡剂抗压缩密度还原微泡钻井液是国外一种成熟的新型低密度钻碱型两性离子主表面活性剂和非离子型辅助表面井液体系，由美国MI钻井液公司和Acti—Systems活性剂组成，自制；十二烷基磺酸钠AS、辛基酚聚公司共同研制⋯。目前，该体系已在北海、委内氧乙烯醚OP一10、十二烷基苯磺酸钠ABS、十二瑞拉西北部和墨西哥湾等地区老油田低压地层的烷基二甲基氧化胺OB一2、椰油酰胺丙基甜菜碱数百口井进行了成功试验，结果表明在易漏失和CAB一35，均为工业品，临沂兰山区绿森化工有限易发生压差卡钻的低压层和多压力层系地层中，公司；泡沫增强剂FSA一2，小分子胺类化合物，工微泡钻井液是最佳体系。微泡钻

3、井液通过特殊处业品，万丰钻采助剂有限公司；聚胺抑制剂，工业理剂产生多层膜包裹的微泡，典型的微泡直径在品，抚顺石油化工研究院；CaC1，NaC1，均为分析25～200m间，微泡内部是一个球形空气核。微纯，天津市富宇精细化工有限公司。泡强度高、气体通透性差，使微泡能承受井底压高速搅拌机、表面张力仪、高温滚子炉、六速力。微泡钻井液具有密度低，可重复使用，不受旋转黏度计，青岛海通达仪器有限公司；CL一11MWD和钻井液马达等井下工具的影响，现场不型PVT流体测试仪，荆州创联石油科技发展有限用添加注入气体的设备(压缩机及生产和注入气公司；透反射金相显微镜，上海光学仪器一厂。体的设备等)，能

4、有效防止低压破碎、高渗透率砂1．2评价方法岩及裂缝性漏失地层漏失、保护油气层、降低钻井1)泡沫半衰期测定方法成本等优势J。国内部分石油企业也开展了这在100mL水中加入一定量起泡剂或稳泡剂，方面的技术研究工作，并取得了一定的成果J。在10r／min下，搅拌1min，将泡沫浆加入量筒笔者从微泡体系形成与稳定理论出发，通过对起中，记录泡沫体积，并记录泡沫体系析出50mL发泡剂和稳泡剂的优选，在室内确定了抗温135oC泡基液所用时间，作为泡沫半衰期。的微泡钻井液配方，并对其进行了性能评价。2)微泡粒径分布测定方法将微泡钻井液样品均匀铺在载玻片上，光学1实验显微镜照相后，用专业图像分析软

5、件测量300—1．1试剂与仪器500个微泡的粒径，微泡粒径分布计算公式如下：黄原胶XC，工业品，中轩生化有限公司；低黏Ft=Ni／No羧甲基纤维素钠盐Lv—CMC，高黏羧甲基纤维素式中，表示第i区间中微泡个数占全部钠盐Hv—CMC，丙烯酸／丙烯酰胺共聚物80A51，区间总微泡个数Ⅳn的百分数；区间依据微泡粒径均为工业品，濮阳诚信钻采助剂有限公司；聚阴离范围划分，如40—60m为一个区间。子纤维素LV—PAC，工业品，山东得顺源石油科技有限公司；丙烯酰胺、环氧氯丙烷和二甲胺反应收稿13期：2014—02—06。物与丙烯磺酸钠、丙烯酸钾共聚物CPS一2000，自作者简介：谢建宇，高级

6、工程师，博士，从事油田化学品研制制；丙烯酰胺和2一甲基一2一丙烯酰胺基丙磺酸及开发工作。基金项目：中原石油勘探局重大科技攻关项目“微泡钻井液共聚物PAMS601，自制；起泡剂Foam一1，由甜菜技术研究”(2012321)部分研究成果。2014年7月谢建宇等．微泡钻井液室内研究及性能评价313)页岩回收率测试方法泡剂，加量以0．5％～1．0％为宜。取2．0—3．8mm页岩在(105±3)℃下烘至2．2稳泡剂恒重，称取1Og页岩(G0)放人待测微泡钻井液稳泡剂在微泡钻井液中能显著提高液相黏中，于135℃下滚动16h，用孔径0．42mm筛回度，延长液膜排液时间，减弱微泡间碰撞冲击力，

7、收岩心，在(105±3)℃下烘至恒重，测定回收岩防止微泡破裂，增强微泡稳定性。Foam一1加量心质量(G。)；再将其放入清水中于120℃下滚动0．4％，稳泡剂加量0．3％，考察不同稳泡剂对起2h，用孔径0．42mm筛回收岩心，于105±3℃下泡体积和半衰期的影响，结果见表2。烘至恒重，称取回收岩心质量(G2)，页岩回收率表2不同稳泡剂对泡沫性能的影响计算公式：一次页岩回收率，尺，=v1×100％b0二次页岩回收率，R2=×100％u0D相对页岩回收率，R=1"2×100％从表2看