气体钻井抗油防塌稳定泡沫研制.pdfVIP

第29卷第1l期 天 然 气 工 业 气体钻井抗油防塌稳定泡沫的研制 周长虹 黄宁生 许期聪 蒲 刚 蒋 斌 李 刚 吕涛 川庆钻探工程有限公司钻采工艺技术研究院 周长虹等．气体钻井抗油防塌稳定泡沫的研制．天然气工业，2009，29(¨)：53—55． 摘 要 针对 目前所使用 的充气泡沫体系抑制性和抗油性不强等缺点，从泡沫基液 出发，开展 了气体钻井抗 油防塌稳定泡沫的研 究。通过对起泡剂 、稳定剂、抑制剂的评价和筛选 ，优选 出了抗油性能强、抑制效果好、稳定周 期可调范围宽的各种处理剂，并采用正交实验方法完成 了配方优化实验，形成 了以非离子表面活性剂QP一1为发泡 剂、KCI为抑制剂、CMC为稳定剂的抗油防塌泡沫体系。综合性能评价表 明：该体系抑制性强，滚动 回收率高达 97％、抗油能力达到 15 、钻屑容量极 限为 1O％以上 ，并且无毒。该体系的成功研制为进一步拓 宽气体钻井应用 范围、提高机械钻速创造 了条件 ，同时对环境不会造成污染。 关键词 深井 超深井 泡沫 正交实验 气体钻井 机械钻速 环境保护 D0I：10．3787／j．issn2009．11．016 目前，地层出油是阻碍气体钻井实施 的一大难 者选择了 6种发泡剂运用WaringBlender法采用泡 题 ，由于原油的黏度高，气体钻井钻遇地层出油后岩 沫评价程序进行实验优选，包括 ：阴离子发泡剂 (QP一 屑粘结成团的几率大 ，如果处理方法不恰当，会导致 2、QP-3)、两性离子发泡剂(QP一4、QP一6)以及非离子 井眼净化不 良、环空堵塞或卡钻等井下复杂情况 的 发泡剂 (QP一1、QP一5)，实验结果见图 1。 发生。据 四川油气 田气体钻井统计数据显示 ，有 38 左右的井在实施气体钻井期间均因地层 出油而 被迫转换成常规钻井液钻井，地层 出油大幅度地缩 删盈j 世 短了气体钻井进尺，影响了全井提速效果。鉴于此， 为了提高机械钻速、扩大气体钻井应用范围、加快勘 探开发进程 ，开展了气体钻井抗油防塌稳定泡沫的 室 内研制。 图 1 不同类型发泡剂在盐水、清水 以及煤油中的泡沫质量图 1 抗油防塌泡沫的配方研制 1．1 抗油发泡剂 的优选 实验分别考察了不同种类起泡剂在清水、盐水 、 发泡剂的主要成分是表面活性剂。通常用的表 煤油 以及盐水和煤油的共 同作用下的泡沫质量 。结 面活性剂主要有阴离子、阳离子 、两性离子及非离子 果表明非离子表 面活性剂 QP一1的效果最佳，盐 、油 4种类型。阴离子表面活性剂发泡率高 ，但对硬水敏 对其泡沫质量 的影响小，其值均在 0．75以上 ，故实 感，抗污染能力差；阳离子表面活性剂不怕硬水和酸 验优选 QP一1作为抗油防塌泡沫体系的发泡剂。 性环境，但价格昂贵 ；两性离子一甜菜碱类表面活性 1．2 稳定剂的优选 剂，具有阴离子及阳离子表面活性剂的特点 ；非离子 在充气泡沫钻井中，要保证 良好 的携岩能力 ，除 表面活性剂既不怕硬水也不受 pH值 的限制 ，但发 具有较高的泡沫质量外 ，还必须具备 良好的稳定性 泡率相对较低_】。针对发泡剂 的特点及实用性 ，笔 能。一般而言，提高泡沫稳定性的方法是向泡沫基 *本文为国家高技术研究发展计划(863计划)项 目“气体钻井技术与装备”(编号：2006AA06A103)的研究成果 。 作者简介 ：周长虹 ，1981年生 ，助理工程师，硕士；2007年毕业于西南石油大学油气井工程专业 ；从事气体钻井技术服务及 科研工作 。地址 ：(618300)四川省广汉市中山大道南二段。电话 E-mail：zych861004@ 163COITI ．