空气泡沫钻井技术在肯尼亚高温地热井的应用-消泡剂.PDFVIP

第32卷 第6期 钻 采 工 艺 V0l_32 No．6 DRILLING＆PRODUCTIONTECHNOLOGY ·5 · 空气泡沫钻井技术在肯尼亚高温地热井的应用 鲁立强，单正明，邓发兵，史力卫 (长城钻探工程有限公司) 鲁立强等．空气泡沫钻井技术在肯尼亚高温地热井的应用．钻采工艺，2009，32(6)：5—7 摘 要：肯尼亚地处东非大裂谷 ，OLKARIA构造是一个火山喷发岩沉积的开放性隆起。该构造与邻近的构 造呈不均匀的阶梯状，从地表到 目的层主要以流纹岩、粗面岩和玄武岩为主，凝灰岩次之，上部地层有少量的燧石 和黄铁矿夹层。由于火山岩地层裂缝发育良好 ，漏失严重，用常规钻井液流体做为介质无法完成钻井作业，通过空 气泡沫钻井技术在肯尼亚高温地热井的应用，解决了高温、漏失、低效率定向等因素给钻井．y-作带来的一系列困 难，从而实现安全、快速、低成本的钻井施工，并探索出了一套适合高温地热井的钻井工艺技术。 关键词i空气泡沫 ；地层漏失；地层坚硬 ；高温地热井 中图分类号：TE242．9 文献标识码 ：A DOI：10．3969／j．issn．1006—768X．2009．06．002 根据肯尼亚 国家能源公司提供的OLKARIA地 流量计，记录24h连续流量及操作压力。 区已钻井的工程和地质资料，该地区由于地层硬、高 二、泡沫基液的性能 温、低压和漏失同时存在，给钻井工作带来 了非常大 的困难。空气钻井 以空气代替常规钻井液做为循环 泡沫钻井是指钻井时将大量的气体 (如空气和 介质的，有利于润滑井壁，提高携砂能力，对于漏失 氮气)分散在少量含起泡剂 (表面活性剂)的液体 中 地层，泡沫能有效封堵裂缝，从而提高了整体的机械 作为循环介质的工艺，液体是外相 (连续相)，气体 钻速，缩短了钻井周期。常规的泥浆钻井方式难 以 是内相(非连续相)，其产生黏度的机理是气泡间的 满足钻井要求，通过空气泡沫钻井技术在肯尼亚高 相互作用 。 温地热井的应用，彻底解决了高温、漏失、低效率定 泡沫钻井时，泡沫基液性能的好坏直接影响到 向等因素给钻井工作带来的一系列困难 ，从而实现 钻井的成败 ，井下流体和所钻岩性的化学性质发生 安全、快速、低成本的钻井施工 。 变化时，其相应的泡沫基液性能要求也就不一样 ，一 般泡沫流体要求其热稳定性能好，抗盐性强，低腐蚀 一 、 空气泡沫钻井设备配置 性，稳定的流变特性。根据肯尼亚 OKARIA地区地 根据肯尼亚 甲方的要求，配置了4台 Ingersoll 层岩性的特性，结合现场应用，形成了一套适合该区 RandXP900CAT空压机 ，其最大额定流量为 25．488 域地层的泡沫基液配方，泡沫基液具有足够 的抗高 m ／min，最大额定压力为 2．41MPa，四台空压机总 温性 ，性能达到下述要求 ：具有很强 的抗盐 (抗氯离 计流量为 101．952m。／min，其 中一台备用 。3台美 子浓度大于3％，抗钙离子大于0．2％)的能力；良好 国Hurricane公司增压机 ，其最大额定流量为60m ／ 的高温热稳定性 (240。C条件保持发泡能力)；具有 min，最大额定压力为 15MPa，一台备用，增压机是 低腐蚀性 (加缓蚀剂)；稳定的流变特性。 处理经空压机加压的空气。1台干燥器 ，对空压机 三、空气泡沫在肯尼亚地热井的应用 输出的气