泡沫钻井流体温度敏感性研究

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1、第：{【j誊第1期石油钻探技术V()I．：{2O11年7月PE'I、R()IEUMI)RIIL1NGTECHNIQUES_1il1．钻井完井doi：10．3969／j．issn．1001—0890．2011．04．007泡沫钻井流体温度敏感性研究李公让(中国石化胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东东营257017)摘要：目前，对泡沫钻井流体在常温常压条件下的衰变机理研究较多，但对其高温稳定性的研究较少。通过试验研究了头基相同的LAS系列表面活性剂泡沫的高温稳定机理。采用分子模拟和泡沫岩心封堵法，从

2、表面活性剂结构、表面黏弹性、界面膜的分子排布等方面对泡沫的高温性质进行了深入研究，并与其低温性质进行了对比。研究发现，当温度低于100C时，泡沫稳定性主要受表面活性剂极性头的影响；当温度高于100℃时，泡沫稳定性主要取决于表面活性剂的疏水尾及其缠绕程度，其疏水链卷曲程度越高，尾链相互缠绕交错越复杂，泡沫稳定性越强；温度升高，表面活性剂头基分布变宽，上下交错现象明显，界面变得粗糙，泡沫膜越容易破裂，这是温度升高泡沫稳定性变差的原因之一。关键词：泡沫钻井液高温稳定性表面活性剂模拟试验中图分类号：TE

3、254．1文献标识码：A文章编号StudyofFoamDrillingFluidTemperatureSensitivityLiGongrang(DrillingTechnologyResearchInstitute，ShengliPetroleumAdministration，Dongying，Shandong，257017．China)Abstract：Atpresent，thedeteriorationmechanismoffoamdrillingfluidshasbeenwidelyst

4、udiedatnormaltemperatureandpressure，whiletherearefewresearchesathightemperature．ThispaperdescribedthestabilizationmechanismsofLASseriessurfactantsathightemperature．Theimpactofsurfactantstructure，surfacevisco—elasticbehaviorandinterfacialfilmdistribut

5、iononfoamhightemperaturepropertywereconductedusingmolecularsimu—latingandfoamcorepluggingmethod．Andtheresultswerecomparedwiththatatlowtemperature．Theresultsshowedthatthestabilityismainlydependentonthehydrophilicheadofsurfactantwhenthetemperatureislow

6、erthan100℃．Thestabilityismainlydependentonthetwistingdegreeandhydrophobictailofsurfactantwhenthetemperatureishigherthan100。C．Thefoamismorestabilizedwiththehigherdegreeofhydrophobicchaincurlbe—causethetailchainintertwinedmorecomplexly．Thehigherthetemp

7、erature，thewiderthesurfactantheadgroupdistributes．ThefoamiSmoreunstablebecausetheinterconnectionupanddowniSmoreobvious．ThisiSthereasonthestabilityoffoamisbecomingworsewiththeincreaseoftemperature．Keywords：foamdrillingfluids；hightemperature；stability；

8、surfactant；simulationtest讨。但这些研究均是在常温下进行，主要研究了泡沫1概述的衰变机理，包括泡沫中液体的流失和气体透过液膜的扩散，对泡沫钻井流体的高温稳定性研究不多。为泡沫钻井流体具有密度可调范围大、封堵作用强、滤失极低和排放处理压力小等优点，是目前常用收稿日期：2010—1l一09；改回日期：2O】j_()(的欠平衡钻井流体[1。。其中，泡沫的稳定性主要作者简介：李公让(1；)7O)，男．山东临沂人．)2一毕业丁‘华东化工学院有机化J-专业，2()11年获中国石由大学