环保型欠平衡水平井可循环泡沫钻井液的研究与应用

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1、_臁⋯⋯⋯u帆环保型欠平衡水平井可循环泡沫钻井液的研究与应用赵晓竹(大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院)摘要欠平衡钻井工艺及水平井钻井工艺在提高采收率、节约钻井成本和保护油气藏等方面具有显著的优势。开展了环保型欠平衡水平并可循环泡沫钻井液研究，室内筛选了发泡剂、稳泡荆、抑制荆，研制了适合欠平衡泡沫水平井钻进的环保型可循环雾化泡沫钻井液配方，并对其抑制性、抗污染能力(抗岩屑、抗地层水、抗油)进行了实验研究。在现场应用过程中，通过优选配方及合理的优化钻井参数及钻井工艺，实现泡沫可回收利用，提高泡沫钻井液的环保性；同时实现泡沫水平段钻进，打开了储层，确保了地质录井及时发现储层，在环保的

2、同时有效降低了钻井成本。关键词欠平衡水平井可循环泡沫钻井液环保保护储层可回收DOI：1039691iissn2095-1493．2015005015化学制剂，对钻井液进行二次起泡循环利用，在保引言留了泡沫钻井液优势的同时，环保性及经济性方面目前许多石油公司、钻井公司及服务公司都在寻均得到了大幅度提高。求降低勘探开发费用、提高经济效益的方法和途径，1雾化泡沫钻井液配方的研制油基钻井液虽可用于储层，但环保压力较大，以降低钻井成本和提高采收率为目的欠平衡水平井钻井1．1发泡剂的优选技术恰恰满足了这方面的要求。为将二者有效结雾化泡沫钻井液的表面活性剂的筛选原则以发合，同时，由于一次性泡沫

3、及化学消泡在环保性及泡量大、抗高温、抗污染能力强以及半衰期适中为经济性方面存在不足，因此，开展了环保型欠平衡原则，室内采用倾注法对常用的表面活性剂进行了水平井可循环泡沫钻井液研究。评价。对FP一1、AES、K12、尼纳尔、F873发泡剂泡沫钻井液是以泡沫作为钻井液的一种欠平衡常温发泡性能进行对比实验研究，结果见表1。钻井技术，可显著提高钻速，及时发现并保护油气表125℃下不同表面活性剂的起泡效果对比层，提高采收率，特别适用于目前大量存在的低压、低渗等难开发油气藏]。泡沫钻井过程中的一个重要环节是地面消泡。一次性钻井液体系流程简便，易于实施。在应用过程中需要不断地对井底返出的泡沫钻

4、井液进行分离和消泡，消泡过程大多采用加入化学消泡剂的方法，分离、消泡后钻井液被废弃，除造成钻井液大量损耗，废弃的钻井液中含有大量的钻屑、起泡剂、消泡剂、缓蚀剂等污染物质，污染环境。实验结果表明，在常温常压下FP一1与K12等可循环泡沫钻井液体系是指对返出井口的泡沫发泡剂具有溶解性好、易发泡以及泡沫质量细腻等进行处理(物理或化学方法)，然后添加一定量的特点，因此，FP一1与K12发泡剂具有较好的发泡能力。作者简介：赵晓竹，工程师，2005年毕业于中国石油大学(北京)1．2稳泡剂的优选(化学工程专业)，从事钻井液体系及防漏堵漏技术研究工作，E—mail：zha0xia0zhu@cnp

5、c．corn．(3n，地址：黑龙江省大庆市红岗区八百实验选用聚丙烯酰胺、WP一1、羧甲基纤维素垧钻井工程技术研究院钻井液技术研究所，163413。三个聚合物为稳泡剂，表面活性剂为FP一1加量381www．。yhjr、．。。mOOOOO00O123468醑一⋯⋯⋯喇嘶I_I2．0％，泡沫效果见表2。54443662l9一一039O0表225℃下稳泡剂的稳泡效果评价抑制剂的最主要作用为提高体系的抑制性，因稳泡水解聚丙烯酰胺稳泡剂CMC稳泡剂WP一1稳泡剂：暑一一此，对不同抑制剂加量下的岩屑回收率进行了测剂量／泡沫体积／半衰期，泡沫体积／半衰期／泡沫体积／半衰期／定，结果见表5。％mL

6、minmLminmLmin54443表5泥页岩岩屑回收率67208一一O0O0O流体介质泥页岩回收率／％一一水5．4泡沫+2％KCI25．6泡沫+3％KCI38．4555446—1—084O5OO0泡沫+1．5％YG一165_8泡沫+2．5％YG一180．5通过实验结果来看，部分一水解一聚丙烯酰胺稳泡实验结果表明，加入抑制剂后的泡沫抑制性明剂、CMC纤维素类均存在水溶性效果较差，尤其当显高于清水的抑制性，最低岩屑回收率为25．6％，部分水解聚丙烯酰胺稳泡剂、CMC纤维素类加量大最高岩屑回收率达80．5％，满足了提高抑制性的需于0．3％后，基液的发泡效果受到一定的影响；同要。实验表

7、明，适当加入抑制剂不会影响泡沫的性时，水解聚丙烯酰胺稳泡剂基液具有“爬杆效能，因此，选定YG一1作为此泡沫体系的抑制剂。应”，不利于配置优质雾化泡沫液，而稳泡剂WP一11．4雾化泡沫钻井液抗地层水、抗油及抗岩屑侵具有较强的泡沫稳定能力，并且与发泡剂具有较好实验的协同作用。在欠平衡泡沫水平井钻进过程中，为了确保雾1．3雾化泡沫钻井液抑制剂的优选化泡沫液与地层水及原油具有较好的相容性，要求常用的抑制剂一般为KCI以及聚合物类抑制雾化泡沫液具有较强的抗地层水、抗油污染能力以剂，对于雾化