川东北空气泡沫钻井液技术及现场调控措施

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1、学兔兔www.xuetutu.com第31卷第1期钻井液与完井液V01．31No．12014年1月DRILLINGFLUID&COMPLET10NFLUIDJan．2014doi：10．39690．issn．1001—5620．2014．01．008川东北空气泡沫钻井液技术及现场调控措施张鹏，蓝强，郑成胜，徐运波，张敬辉(胜利石油管理局钻井工艺研究院油化所，山东东营)张鹏等．川东北空气泡沫钻井液技术及现场调控措施fJ]．钻井液与完井液，2014，31(1)：28—31．摘要根据川东北地层特点，室内研究了适合该地层的泡沫钻井液配方，该配方具有半衰期长、抑制性强、性能稳

2、定等优点，但在现场使用过程中，发现泡沫有段塞、泥岩水化严重等问题，对处理剂加量和加料频率对泡沫钻井液的影响进行了研究，优化了泡沫体系整体性能，页岩的水化膨胀和分散抑制能力明显提高，泡沫质量明显改善，半衰期明显提高，携岩能力显著增强，在泥岩段钻进时的机械钻速提高了31_8％，整个井段钻进过程中无任何复杂事故。同时还给出了快速判断泡沫性能优劣的依据，为川东北地区后续空气泡沫钻井提供了一定的指导。关键词空气泡沫钻井液；材料加量；加料频率；携岩效果；水化泥岩层中图分类号：TE254．3文献标识码：A文章编号：1001—5620(2014)01-0028—04蠹川东北元坝地区

3、钻井的上部地层砂泥岩互层频稳定性。针对以上地层特点，选择了对应类型的发泡繁、硬度大、研磨性强、可钳f生差，为了提高机械转速，剂、稳泡剂和井壁稳定剂材料，并在室内进行了配方一般采用欠平衡钻井方式钻井。采用气体钻井常因地研究。层出水，导致气体钻井无法顺利实施[1】，少量出水转1．1发泡剂为雾化钻井后，气体排量远不能满足携岩要求，大量通过室内研究，选择了离子型发泡剂AOS。离出水则被迫提前转为常规钻井液钻进，这会大大影响子型发泡剂形成的双层吸附膜之间有排斥力，阻碍了钻进速度[2-4]o空气泡沫钻井流体携岩、携水能力强，液膜变薄，使水不易排出，延长了泡沫的寿命，其泡所需环空

4、返速低，气量消耗少，在大尺寸井眼钻进中沫稳定性最好，半衰期要明显长于非离子型发泡剂。优势较为突出[5-7]o尽管室内做了深入的研究和评价，实验结果见图1。但是在实际应用中，却发现了不少问题，文中对此进行了阐述。4o03503oo2501配方研究2oo150l00空气泡沫钻井液常用于一开井段，其井眼较大，5OO对携岩要求较高；上部岩性以浅灰绿色、褐灰色细砂O20406o8Ol00120140l6o180岩、中砂岩为主，间夹棕红色泥岩、粉砂质泥岩，下t／min部为紫红色泥岩、棕红色泥岩、紫红色泥质粉砂岩、图1发泡剂加量室内优选紫红色粉砂质泥岩、褐灰色粉砂岩不等厚互层，井

5、壁稳定性较差，容易产生掉块。尽管一开地层出水量不由图1可以看出，各种加量下，发泡量维持一段大，但是只要有出水现象发生，就必须要将其带出，时间后便开始消泡，稳定性变差，相比较而言，加量否则会加剧井壁不稳定。因此，需要加强体系的抑制为0．06％~0．1％时，可维持60～80min，此加量效效果，才能减少钻进过程中泥岩水化膨胀，增强井壁果最好。基金项目：国家重大专项“低渗油气田高效开发钻井技术”课题四“低渗油气田储层保护技术”(2011ZX05022．004)。第一作者简介：张鹏，硕士，毕业于中国石油大学(北京)石油工程专业，现在主要从事油田化学研究工作。地址：山东省东营

6、市北一路827号钻井工艺研究院化学所；邮政编码257017；电话15254612752；E-mail：apengysw@foxmail．tom。学兔兔www.xuetutu.com第31卷第1期张鹏等：川东北空气泡沫钻井液技术及现场调控措施墓291．2稳泡剂2现场应用中存在的问题针对地层特点，选用高分子聚合物聚丙烯酰胺作在现场施工中发现，泡沫流体经常形成段塞，连为稳泡剂，除了能够提高液相黏度、降低液相流动性、续性较差，特别是在井段较长、钻速较快、井眼尺寸减缓泡沫排液速度外，其作为高分子聚合物还可在井较大时，会导致携岩效果变差，产生较多井底沉砂；壁表面发生多点吸附、形

7、成吸附膜，具有封堵地层微对于大量出水地层，携水效率较低，排砂管出口会出裂缝、减缓流体渗入地层、有利于稳定井壁、抑制黏现液滴流淌。特别是在泥岩层钻进时，若不能及时将土分散膨胀的作用。地层水携带出地面，会导致地层不稳定。泥岩水化抑在室内进行了稳泡剂加量与泡沫液稳定性关系研制能力的强弱对泡沫钻井过程中的井壁稳定尤为重究，实验结果见图2。由图2可知，当稳泡剂加量达要。如在元陆601井钻进泥岩层时，由于对地层、材到0．15％~0．2％时，无论是发泡量还是半衰期，均uf姜躁懈卅料加量认识不足，导致泡沫液性能变差，从井中返出趋于平稳，因此，配方加量选择在此范围内。浑浊液，使得