油基泡沫钻井液密度特性研究与应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com第38卷第3期天然气勘探与开发油基泡沫钻井液密度特性研究与应用王广财1雍富华曹元平z聂才明李永林杨万成杨荣奎(1．中国石油吐哈油田公司工程技术研究院2．中国石油吐哈油田公司监督中心)摘要油基泡沫钻井液可解决强水敏地层的井壁稳定、易漏地层、低压储层、枯竭地层的储层保护，对提高低压油气藏开发效果具有重大现实意义。本文利用SHM一01型钻井液高温高压密度特性模拟实验装置，测定了压力、温度对油基泡沫钻井液密度的影响，研究表明：其密度随温度升高而降低，随压力升高而增加，并且压力达10．5MPa

2、以上时，钻井液密度上升趋势趋于平缓。通过室内实验数据，建立了油基泡沫钻井液密度与井深的关系。现场应用结果表明，油基泡沫钻井液具有良好的储层保护效果。图4表2参6关键词油基泡沫低压油气藏密度预测储层保护井壁稳定对于低渗低压地层和枯竭油气藏，欠平衡钻井限公司)测定油基泡沫钻井液的质量体积比，该模拟是保护储层提高采收率的有效措施之一。对于这类实验装置用于测定钻井液在不同温度、压力下的密油气藏采用欠平衡钻井的重要方式是气体钻井，这度。可实现钻井液升降温程序控制、升降压程序控是因为气体钻井能够大幅度降低循环流体的密度，制、体积自

3、动计量，温度高，加热降温速度快，压力有利于提高钻井速度，而且由于液柱压力很低，钻井大，可模拟5000～6000m井深。流体渗入储层的深度大大减少，可最大程度地减少循环流体对储层的污染。气体钻井必然需要一系列注气和注液设备，所使用的稳定泡沫钻井流体只能一次性使用，更加大钻井成本。由于欠平衡压力钻井的密度特性受温度和压力影响显著，直接影响到井眼内静液柱压力分布以及井下安全等，因此，高温高压条件下的密度特性模式实验研究对欠平衡压力钻井很重要”叼。油基泡沫钻井液技术以油相抑制页岩水化膨胀、地层造浆，防止储层发生水敏而伤害储层，

4、以泡沫降低钻井液密度，封堵防漏，以微泡沫为连续相图1SHM一01型钻井液高温高压密度特性模拟实验装置实现泵送。该技术已成为钻探高温深井、大斜度定测试仪结构图向井、水平井、各种复杂井段和储层保护的重要手段[高温高压密度特性模拟实验装置主要由注入系统、模型系统、计量系统、自动控制系统、数据采集与1模拟实验结构装置处理系统组成。注入系统由注入泵、中间容器、管阀件组成，可将各种流体按一定流量注入到模型内：模1．1实验仪器结构组成拟系统由动滤失岩心夹持器、恒温箱、环压泵、回压实验采用SHM一01型钻井液高温高压密度特性系统等组成

5、；计量系统包括压力测量、温度测量、流模拟实验装置测试仪(图1)，海安县石油科研仪器有量计量等；自动控制系统由计算机自动控制注入泵作者简介王广财，男，1985年出生，工程师；2009年7月毕业于长江大学，油气井工程专业，工学硕士学位，现在吐哈油田工程技术研究院主要从事钻完井液技术研究及现场技术服务工作。电话：(0995)8371196。E—mail：wangguangcaith@petrochina．com．cn·87·学兔兔www.xuetutu.com天然气勘探与开发2015年7月出版的流量，环压泵、自动跟踪内压，恒

6、温箱加热恒温等；放空。数据采集处理由各种数据采集卡、计算机、打印机、(4)将已称好质量的钻井液倒入盖上封头。采集处理软件组成，可适时采集压力、温度、流量等(5)打开加压泵进液阀，用泵加压，开始实验。参数，并对数据进行运算处理。(6)在实验过程录入界面上输入温度与压力的1．2油基泡沫钻井液配制组合。(1)基浆配制(7)点击自动测量健，计算机自动控制仪器按所在1L水中加入2g碳酸钠和40g钠膨润土，确定的温度压力组合程序自动进行测试，并计算相12000r／min下高速搅拌20min，室温下密闭养护应温度压力条件下钻井液的密

7、度值。24h，即得4％淡水基浆。(2)油基泡沫钻井液配制2室内研究取4份基浆．在搅拌的条件下，将2．35L原油、17g转换剂和11g稳泡剂加入基浆中，待搅拌均匀后2．1温度、压力对钻井液密度的影响分别将3．5mL、10．5mL、14mL和24．5mL发泡剂加入将密度分别为0．78g／cm30．52g,／em3~0．44g／cm、溶液中，然后分别用高速搅拌器搅拌5min，待微0．34g／cm。的油基泡沫钻井液加入SHM一01型钻井液泡钻井液密度均匀后，得到密度为0．78g／em3．0．52g高温高压密度特性模拟实验装置测

8、试釜中。考察温／cm3、O．44g／cm~和0．34g]cm3的微泡沫钻井液。度、压力对钻井液密度的影响。图2以密度分别为1．3实验方法0．78g／cm和0．34g／cm。的油基泡沫钻井液为例进行(1)配制标准比例的钻井液，并称量。说明；图3以8O℃条件下密度分别为0．78g／cm、0．52(2)关闭恒速恒压泵进液阀，先打开气瓶气