高性能硬胶泡沫钻井液体系的研究及应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com第25卷第4期钻井液与完井液Vo1．24NO．42008年7月DRILLINGFLUID8LCoMPLET10NFLUIDJuly2008文章编号：1001—5620(2008)04—0020—03高性能硬胶泡沫钻井液体系的研究及应用黄文红刘玮杨吉祥(1．西部钻探克拉玛依钻井工艺研究院化验中心，新疆克拉玛依；2．新疆克拉玛依市三盛公司第一分公司，新疆克拉玛依)摘要硬胶泡沫钻井液不仅具备普通泡沫钻井液能提高机械钻速、及时发现油气层的特点，还具有较强的携岩能力和

2、抗污染能力。针对欠平衡钻井可能遇到的高温、高浓度盐水地层和原油污染问题，优选出了性能较好的2种增黏剂和稳泡剂，运用自主研发的高效发泡剂TSB研制出了高性能硬胶泡沫钻井液。室内实验评价了其抗温、抗盐和抗油污染性能。该钻井液在BJ7168和白22井进行了应用。现场应用结果表明，硬胶泡沫钻井液的发泡量大、稳定时间长、抗污染能力强，很好地满足了携岩及井壁稳定的要求。关键词硬胶泡沫钻井液钻井液配方钻井液性能欠平衡钻井现场应用中图分类号：TE254．3文献标识码：A随着泡沫欠平衡钻井技术的推广应用，泡沫欠井的施工要求。比较了不同泡沫在常温、80℃下的平

3、衡钻井将面临高温、含盐地层和原油污染问题，这起泡性能，结果如表1所示。从表1可以看出，随温些因素将影响泡沫钻井液的起泡性能和稳定性。运度升高，泡沫起泡体积略有增大，而半衰期有所降用自主研发的高效发泡剂TSB进行了硬胶泡沫钻低。这是因为在一定温度范围内，随着温度的升高，井液的研究，评价了其抗温、抗盐、抗油污染性能，用分子间距增大，表面活性剂分子动能增加，易摆脱水其在2口井实施了欠平衡钻井。应用效果表明，该的束缚逃逸到水面，表面吸附量增加，表面张力下钻井液泡沫性能好，携岩能力强，提高了机械钻速。降，发泡能力增强_l；同时温度较高时，液膜的水分蒸

4、发加快，排液速度加快，因此生成的泡沫容易破1室内实验灭，而且温度升高时分子运动加剧，导致分子间的作1．1实验配方用力减弱，水化程度降低，且表面活性剂分子排列不以抗温、抗盐污染性能为评价指标，自制了高效紧密，则溶液黏度降低，排液速率加快，泡沫稳定性发泡剂TSB，并优选出了2种增黏剂和2种稳泡剂，下降。尽管如此，当温度为80℃时，泡沫半衰期仍用它们配制的泡沫钻井液配方如下。能满足施工要求，具有一定的抗温性能。12膨润土+0．3增黏剂一1+0．5稳泡表1不同泡沫在常温、80℃下的起泡性能比较剂一1+3TSB22膨润土+0．5增黏剂一2+0．5稳泡

5、剂一2+2TSB31膨润土+0．3增黏剂一1+0．5稳泡剂一2+2TSB41膨润土+0．5增黏剂一2+0．5％稳泡剂一1+3TSB1．2泡沫钻井液性能评价1．2．1常温、80℃下起泡性能比较1．2．2抗水污染能力根据地质设计要求，泡沫钻井液的泡沫半衰期增黏剂可以通过提高泡沫溶液的黏度，减缓泡为2～3h、起泡体积大于500mL即可满足泡沫钻沫的排液速率从而提高泡沫的稳定性。~n．A2o％水第一作者简介：黄文红，工程师，1972年生，现在从事油田化学专业工作。地址：新疆克拉玛依市鸿雁路8O钻井工艺研究院化验中心；邮政编码834000；E-mai

6、l：lenayee@126．com。维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com第25卷第4期黄文红等：高性能硬胶泡沫钻井液体系的研究及应用21以后，1、2、3和4配方的起泡体积分别为780、的排液速度，另一方面使泡沫薄膜的机械强度得到720、890和830mL，出液时间分别为30、30、30和了提高。因此1和4配方表现出较好的抗盐性。35min，半衰期分别为205、144、92和135min。可1．2．5抗原油污染能力以看出，加入20水以后只是泡沫的半衰期略有下泡沫在遇到原油后其质量会大大降低，这是

7、因降，因此泡沫基液有一定的抗水污染能力。这是因为原油接触泡沫后乳化成小油珠，在外力和界面张为少量水的侵入，对增黏剂的浓度影响不大，溶液仍力的驱动下进入泡沫结构内，以不同形式在不同程然具有较高的黏度并保持相对稳定性。但如果有大度上影响和破坏泡沫的完整性。在泡沫钻井液中加量的水侵入就会降低溶液黏度，从而影响泡沫的稳入59／6原油，实验结果见表4。对比表1数据可看定性。出，被原油污染后起泡体积和半衰期都有所下降。1．2．3抗钻屑污染能力表4泡沫钻井液的抗原油污染实验结果钻屑侵入泡沫钻井液中后，能起一定的稳泡作配方原油起泡体积出液时间半衰期用，但会

8、降低泡沫的起泡能力。向在80

9、C下加热3mIminminh的泡沫钻井液中加入5钻屑，实验结果见表2。62O3O1OO由表2可知，泡沫钻井液具有一定抗钻屑污染能力。45O2513O