可循环微泡沫钻井液性能研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2011年9月第33卷第9期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Sep．201IVo1．33No．9可循环微泡沫钻井液性能研究岳前升(长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州434023)王玺，张j10】亘元(中石油钻井工程技术研究院，北京100195)蒋光忠，胡友林(长江大学石油工程学院，湖北荆州434023)[摘要]伊朗MIS油田属裂缝性碳酸盐岩油藏，压力系数0．38～O．42，是典型的衰竭性油藏，目前以水平井为主开发。为解决钻井过程漏失、井眼净化

2、和储层保护等问题，开展了泡沫钻井液技术研究。以搅拌法优选出发泡剂和稳泡剂，在此基础上优选出可循环微泡沫钻井液配方：配浆水+0．2NazCO。十0．1除硫剂+1～2配浆土+0．4稳泡剂ZNJ+0．3发泡剂FOAM一2。性能测试结果表明，该泡沫钻井液具有优异的稳定性和悬浮能力，较强的防膨性、抗污染和封堵能力。相对于温度，压力对该泡沫钻井液密度影响更大。[关键词]微泡沫钻井液；裂缝型油气藏；漏失；低压油气藏；储层保护；水平井[中图分类号]TE254．3[文献标识码]A[文章编号]1000—9752(2011)O9—0123—04伊朗MIS油田属于超低压、高

3、含硫裂缝性油气藏。1908年开始钻探，经过100多年的开采，目前的油气层压力已非常低。油藏上部的Gachsaran层是以硬石膏为主的盐膏层，Asmari层则为异常超低压裂缝性储层且存在高含硫化氢的气顶(含量为2．63mol，H。S的重量为0．132)。MIS油田开发中井型以水平井为主，为防止出现钻进过程中的漏失及水平井井眼净化等复杂问题，需对打开储层的钻井液体系进行研究。而可循环泡沫钻井液具有密度低、防漏失性能好及动塑比高等特点，已经在衰竭油气藏中广泛应用口]。笔者针对伊朗MIS异常低压油田特性，研制出了一套可循环微泡沫钻井液体系，并对其性能进行了测

4、试与评价。1可循环微泡沫钻井液配方优选根据有关文献资料_5]，泡沫钻井液主要由发泡剂、稳定剂等处理剂组成。下面通过试验对可循环微泡沫钻井液配方进行优选。1．1发泡剂，发泡剂优选采用搅拌法，根据一定条件下生成泡沫的体积、半衰期和排液时间进行优选。以100ml淡水(自来水)+0．2o／6NaCO。为基液，将发泡剂AES、ABS、OP一10、JLX、Tween一80等配成0．2溶液。在6000r／rain下高速搅拌lmin，测定发泡体积和泡沫稳定情况，试验结果见表1。结果表明，发泡剂FOAM一2发泡体积及泡沫稳定性较好，可作为该泡沫钻井液的发泡剂。1．2稳

5、泡剂泡沫作为热力学不稳定体系，需添加稳泡剂使其在一定条件下保持稳定。稳泡剂多是一些水溶性聚合物。．’以100ml自来水+0．2NaCO。+0．3FOAM一2为基液，加入0．5不同种类的稳泡剂：聚阴离子纤维素Hv—PAC、聚丙烯酰胺Plus、黄元胶XC、进口生物聚合物Flowzen、羟乙基纤维素HEC、聚丙烯酸钾KPAM、水解聚丙烯酰胺HPAM、植物胶JMY和JDJ等，在3000r／min下高速搅拌10rain[收稿日期]2011—08—20[基金项目]中国石油天然气集团公司海外重大科技专项工程项目(2OO8E一161o)。[作者简介]岳前升(1973

6、一)，男，1996年大学毕业，博士，副教授，现主要从事油田化学方面的研究工作。学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2011年9月表1发泡剂在淡水中的发泡情况成泡，观察起泡情况及泡沫稳定情况，试验结果见表2。结果表明，Flowzen、XC、JMY稳泡效果较其他聚合物好；考虑到成本因素，决定选用JDJ、Plus和XC复配为聚合物类稳泡剂ZNJ，并尝试与配浆膨润土结合。表2聚合物的稳泡效果1．3土量优选以自来水+0．3ZNJ+0．49／6FPJ为基浆，研究了不同膨润土加量对泡沫钻井液性能影响，试验结果见表3。搅拌条件为在6

7、000r／min下高速搅拌5min。结果表明，随土量增加，泡沫体积不断减少，泡沫钻井液滤失量也不断减小，泡沫钻井液的稳定性也不断增强。土的合理加量为1～2％。表3土加量对泡沫钻井液性能影响注：AV为表观粘度；PV为塑性粘度；yP为动切力；6／≠3为六速旋转粘度计6r／min和3r／min的读数；。N,~jjt：)JjjG1。为终切力。通过以上试验，并考虑到含有Hs，优选出的可循环微泡沫钻井液的配方为：配浆水+0．2NaCO。+0．1除硫剂+1～2配浆土+0．4稳泡剂ZNJ+0．3发泡剂FOAM一2。2可循环微泡沫钻井液性能评价2．1稳定性，将该泡沫钻

8、井液在80~C、16h老化并高速搅拌后，倒人量筒静置，发现其稳定时间均在12h以上，完全可以满足钻井施工需要