第24卷6 期南石油学院学报第.pdfVIP

第 24 卷 　第 6 期 　　　　　　　　　 Vol. 24 　No. 6 西 南 石 油 学 院 学 报 　　　　　　　　　 　2002 年 　12 月 　　　　　　　Journal of Southwest Petroleum Institute 　　　　　　　　　Dec 　2002 　 ( ) 　　文章编号 : 1000 - 2634 2002 06 - 0053 - 04 可循环微泡沫钻井液研究 李晓明 ,蒲晓林 ( 西南石油学院石油工程学院 , 四川 南充 637001) 摘要 : 可循环微泡沫钻井液是近年来国内外推出的一种新型低密度钻井液体系 ,它克服了普通泡沫钻井液因气量大 而导致泵上水不好 ,不能连续重复使用 ,造成工艺上附加设备多 ,使用上处理剂浪费大和因排放而可能严重污染环境 等一系列问题 。从微泡沫体系的形成与稳定性理论分析出发 ,提出了可循环微泡沫的物理化学模型 ,对该模型的形 成条件 、稳定条件 、应用条件等进行了实验研究 ,获得了满足以上各种条件的可循环微泡沫钻井液体系 。该体系具有 ( 3 ) ,滤失量小 ,抗盐 、抗钙 、抗温性能较好等优点 。 稳定性高 ,密度可调 0. 5～0. 9 g/ cm 关键词 : 泡沫钻井液 ;微泡沫 ;稳定性 ;微观结构 ;宏观性能 中图分类号 : TE254 　　　　　　　　　文献标识码 : A 钻井流体无甚差异 ,都是由气 、液两相或气 、液 、固三 引　言 相组成 。但从相态结构和相的稳定性原理上看 ,两 泡沫流体因其静液柱压力低 、滤失量小 、携砂性 者必然存在差别 ,从而导致作用机理和宏观性能调 能好 、助排能力强及对储层伤害小等特性 ,广泛地用 控工艺上存在差异 。 于低压 、易漏失地层的钻井 、完井 、修井和油气井增 微泡沫体系内的气泡应该是以均匀 、非聚集 、非 产措施中[1 ] 。但泡沫钻井液因其气体含量较大 ,在 连续态存在 ,气体含量应小于普通泡沫 。因此 ,在相 应用工艺上存在明显缺陷 , 即受机泵上水条件的限 同连续相成分条件下 ,微泡沫体系的密度要大于普 制 。从井筒中返出的泡沫必须经过脱气才能被泵吸 通泡沫体系的密度 ,小于纯水的密度 。微泡沫体系 入 ,重新进入井筒循环 。于是 ,脱气装置的成本 、脱 的密度变化范围受控于产生微泡沫的基液密度 ,微 气效率以及脱气后钻井液重新充气和起泡剂 、稳泡 气泡浓度 、密集度和分散度等因素 。其稳定性不仅 剂的浪费等问题严重制约了泡沫钻井流体的推广应 受气泡膜强度的影响 ,而且受基液性质和性能的影 用 。 响 ,后者直接决定了微泡沫存在的条件 。 因此 ,当某些油田钻井中使用泡沫时 , 由于硬件 在微泡沫流体中 ,气体的来源可以是化学法产 ( ) 设备 脱气离心机 、空气压缩机等 缺乏 ,被迫采取一 生 ,也可以由物理方法产生 ,或两者兼而有之 ,这与 次性使用方式 ,循环一周即排放掉所有泡沫 ,导致钻 微泡沫体系的配制工艺相关 。微泡沫的形成不需要 井液成本居高不下 , 同时造成的环境污染问题十分