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这就是有时钻井液泡沫细小稳定不易消除的原因。
如满加1井钻井液清水限已达20%以上，中古16井5722m时钻井液起泡严重，泡沫细小不易消除，室内用井浆加25%护胶的低浓度膨润土浆处理后，钻井液性能变好，泡沫变大易消。
现场经掏罐、用护胶的膨润土浆替换一部分井浆，钻井液性能变好，泡沫消失。
钻井液体系中处理剂的总浓度过高造成钻井液液相和体相粘度较高是泡沫稳定不易消除的主要原因。
钻井液处理剂，特别是含有表面活性的处理剂在钻井液中加量过大，总浓度过高，消耗不掉，是导致钻井液起泡，且不易消除的根本原因。
塔里木油田英深1井、满加1井、中古16井、KL2-9、塔中826井等使用的钻井液处理剂在蒸馏水和膨润土浆中起泡数据列于附录一。
引起钻井液起泡的外因很多，归纳起来大致有如下几种。
一是钻井液中固相含量的多少，固相包括钻屑、粘土、加重剂等。
固相特别是活性固相含量高，吸附消耗掉含有表面活性的处理剂就多，钻井液体相和液相的粘度就低，钻井液就不易起泡，且即使起泡也容易消除，反之，则容易起泡且不容易消除。
膨润土含量对钻井液起泡率影响数据见表１。
表1膨润土含量对钻井液起泡率影响数据表
膨润土含量，%
起泡率，%
处理剂加量
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
2.0%SPNH（英深1井乌市天山建材样）起泡率，%
68
63
57
53
50
47
34
2.0%SPNH（英深1井北京延庆样）起泡率，%
73
80
43
40
钻井液配方：
室内自来水+（1.0-7.0%）184团一级膨润土+Na2CO3（土比0.5%）+0.2%HV-CMC+2.0%SPNH（英深1井乌市天山建材样）。
二是剪切速率，即搅拌速度大小，在井上表现为钻井工程参数转速和振动筛的震动频率。
一般来说，当钻井液组成一定时，剪切速率越高，起泡率越高。
不同搅拌速度起泡率见表2。
表2搅拌速度对钻井液起泡率影响数据表
搅拌速度
rpm
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
5
13
18
27
30
33
35
37
如室内自来水+4.0%184团一级膨润土+0.1%Na2CO3+4.0%SMP-1（英深1井乌市天山建材样）
三是钻井液粘切的增加。
在钻井液组成不变的情况下，加入不含表面活性的材料使得钻井液的结构增强，粘切增加，也会使钻井液起泡，经常遇到的情况有：
钻遇盐水浸，向钻井液中加入不同种类和数量的盐类，常见的有氯化钠、氯化钾、氯化钙等，钻水泥塞（实质是钙离子浸）、钻遇油气浸，CO3=与HCO3-污染，加入聚合醇、乳化石蜡防塌剂等，这些都会造成钻井液的污染，使钻井液的粘切急剧增加，本来不起泡的钻井液就会产生起泡，这是因为钻井液结构增强，产生的泡沫不易消除所造成。
（1）盐水侵，在钻遇盐水浸时，钻井液在没有及时处理的情况下，少量的盐水浸会造成钻井液结构增强，动塑比提高，引起钻井液起泡，这种情况现场也经常遇到。
实验室用室内自来水+4.0%184团一级膨润土+0.1%Na2CO3+4.0%SMP-1（英深1井乌市天山建材样）作为基浆，加入不同数量的KCL、NaCL，高搅5分钟，测量体积的增加，评价了它们的起泡情况，实验数据及结果列于表3。
从结果可以看出，KCL、NaCL的加入都会使钻井液的起泡率增加。
表3KCL、NaCL加量对钻井液起泡率影响数据表
盐名称，加量%
NaCL
KCL
0.0
10.
72
75
83
42
45
PH
9
8.5
8
8.0
7.5
（2）钻遇油气侵，如塔中83井、826井等，当钻遇油气侵时，为了平衡地层压力，紧接着用氯化钙加重，钻井液粘切升高，于是发生钻井液大量起泡。
（3）钻水泥塞，克拉2-9井、英深1井等高密度钻井液，钻水泥塞时，由于水泥污染（Ca2+侵），这些Ca2+浸入钻井液量不是很大时（因同时也在处理），钻井液结构增强，动塑比提高，泡沫形成后不易消除。
现场好多井钻水泥塞时都遇到这种情况。
实验室用室内自来水+4.0%184团一级膨润土+0.1%Na2CO3+4.0%SMP-1（英深1井乌市天山建材样）作为基浆，加入不同数量的CaCL，高搅5分钟，测量体积的增加，评价了加CaCL的起泡情况，实验数据及结果列于表4。
从结果可以看出，CaCL2的加入都会使钻井液的起泡率增加。
表4CaCL2、加量对钻井液起泡率影响数据表
盐名称
CaCL2
加量，mg/l
250
500
1000
2000
38
52
（4）CO3=与HCO3-污染。
CO3=与HCO3-污染的来源，一是地层中水溶性碳酸盐和二氧化碳溶解造成，如满加1井;
二是处理钻井液加入的Na2CO3或NaHCO3，如配浆、钻水泥塞时加入的Na2CO3或NaHCO3;
三是使用的部分处理剂含有Na2CO3或NaHCO3（如中古16井、满加1井钻井液材料）见表5;
四是个别地区配浆用浅表水含有少量HCO3-。
表5古16井、满加1井处理剂HCO3-、CO32-、数据表
处理剂名称
生产厂家
1.0%水溶液pH值
HCO3-/OH-
mg/L
CO32-
mg/L
折合Na2CO3含量，%
折合NaHCO3含量，%
FT-1A
中油三元
SPNC
北京科兴
1305/0
17.97
PSC-1
11
146/0
24
0.42
2.01
PSC-2
671
420
7.42
9.24
SMP-1
塔油建
132/0
1.82
SMP-2
156/34
0.88/（0.8%NaOH）
2.15
重庆大方
156
48
0.85
SPNH-2
昆明金思达
10
707
192
3.39
9.74
WFT-666
河南辉县日新
552
7.60
XHL
北京金海岸
7
从表5可以看出，大多数钻井液处理剂在生产过程中，由于吸收空气中二氧化碳产生部分水溶性碳酸盐，个别产品可能混有碳酸氢钠或碳酸钠。
当钻井液中CO3=与HCO3-浓度达到一定程度时，钻井液的性能就会发生变化，钻井液结构增强，动塑比升高，泡沫形成后不易消除，如满加1井钻井液滤液中CO3=与HCO3-浓度高达1440mg/L和9272mg/L,钻井液动塑比高达0.8-1.0，钻井液起泡率38-40%稳定不易消除。
通过计算，向钻井液中加入0.8-1.0%的CaO和5%的水，钻井液动塑比降至0.1-0.15，钻井液起泡率降至10%，且不稳定，很易消除。
有时钻水泥塞时，Na2CO3或NaHCO3加量过大，在消除Ca2+污染的同时，又会出现CO3=与HCO3-污染。
（5）容易增加钻井液结构的处理剂。
在钻防塌和目的层时，常常加入聚合醇和乳化石蜡，这些产品成分都含有表面活性剂，他们的加入，一是增加了钻井液的表面活性材料，二是提高了钻井液的粘切，不同聚合醇和乳化石蜡含表面活性材料种类和数量不同，提钻井液粘切的作用大小不同；
钻井液粘切不同，加同量聚合醇和乳化石蜡，钻井液的粘切增加不同。
如塔中62-27井为欠平衡充气钻井液，原磺化钻井液起泡率很小，表面张力只有1-4mN/m。
充气后，泡沫本来易消，不影响钻井施工，加入3%的聚合醇后，钻井液起泡率增至40%左右，表面张力60mN/m左右。
泡沫半衰期600秒，泡沫很难消除，影响钻井施工。
在其他井也发现类似情况。
钻井液体系、组成及性能不同，发生起泡的情况不同。
一般聚合物钻井液体系起泡较少，这是因为聚合物主要使用大小分子聚合物，它们不含或很少含表面活性材料，引起聚合物钻井液起泡的原因主要是在其中加入润滑剂、乳化剂、和磺化沥青较多时容易发生起泡。
在塔里木油田起泡最多的钻井液体系是聚磺和磺化钻井液体系，起泡原因上边已做了详细的分析。
三．塔里木油田钻井液起泡的解决办法
解决塔里木油田钻井液起泡的办法，首先应从钻井液处理剂的质量上入手，限制钻井液处理剂中起泡的表面活性材料含量。
前些年，钻井液处理剂起泡主要是润滑剂、磺化酚醛树脂类和磺化沥青类，对此，塔里木油田专门制定了标准，在质量检验中增加了起泡率限制，起到了很好的作用。
目前，也应该专门制定标准，对一些起泡的钻井液处理剂限制其表面活性材料含量，从根源上解决钻井液起泡问题。
第二，加强钻井液体系、配方设计的研究。
现在一些钻井液体系、配方设计的处理剂种类较多，同一类产品有好几个生产厂家，质量也有差别，且经常有一些新处理剂使用。
这些处理剂的配比配伍性很少全面研究就纳入到钻井液体系、配方设计中。
所以，现场施工经常出现这样那样的处理剂使用问题。
第三，加强现场钻井液工程师的培训。
随着塔里木油田石油勘探开发的深入发展，钻井和钻井液工作难度不断增加，而现场钻井液工程师的能力和素质常常满足不了要求，对现场钻井液出现的复杂情况分析认识不清，缺少解决问题的能力和办法。
因此，需要加强对现场钻井液工程师的培训。
培训内容应包括钻井液处理剂的性能、加量、配伍性等，水基钻井液现场测试程序，现场钻井液常见复杂情况分析及处理等。
第四，采取具有针对性的消泡措施。
当钻井液出现起泡时，首先要找出起泡的处理剂并停止或减少使用。
然后根据钻井液性能和滤液分析结果，找出引起钻井液泡沫稳定的因素。
如处理剂加量过大，坂土含量较低，钻井液体相和液相粘度较高，钻井液滤失量过低，则应减少或降低处理剂的加量，特别是起泡处理剂的加量，用不起泡的小分子稀胶液或护胶的坂土浆维护处理，或置换部分起泡浆，降低钻井液体相和液相的粘度（粘切），使泡沫稳定性降低，便于自动破灭和消泡。
如属于盐水浸和油气浸，因尽量想办法降低钻井液的动塑比和粘切，如属于Ca2+侵，若钻井液PH值较高，则应通过计算加入所须的NaHCO3；
若钻井液PH值较低，则应通过计算加入所须的Na2CO3；
如属于HCO3-、CO32+污染，若钻井液PH值偏低，则应通过计算加入所须的CaO,或CaCL2+NaoH；
若钻井液PH值较高，则应通过计算加入所须的CaCL2。
另外，也可考虑加入适量的矿物油消泡，当然，准备适用高效的消泡剂也是必不可少的。
附录一：
塔指几口重点探井使用处理剂起泡评价情况
仿照塔指Q/TZ129钻井液用SMP-1起泡性评价方法，英深1井、满加1井、中古16井、KL2-9、塔中826井等使用的钻井液处理剂在蒸馏水和膨润土浆中起泡数据分别列于表1、2、3、4、5、６、７、８、９。
表1英深1井钻井液处理剂在蒸馏水和膨润土浆中起泡数据表
处理剂生产厂
起泡率，项目
%
处理
剂名称
0.5%蒸馏水
1.0%蒸馏水
3.0%蒸馏水
5%184团土+0.5%样品
5%184团土+2.0%样品
2
25
乌天建
20
SPNH
22
京延庆
17
77
41
78
46
滇黔贵
23
93
云旬店
上海洋世
MHR-86D
3
TRH-1
6
29
SP-80
15
表2满加1井钻井液处理剂在蒸馏水和膨润土浆中起泡性能数据表
厂家
蒸馏水+0.5%样
3%184团膨润土浆+3%样品
3%184团膨润土浆+3%样品150℃×
16h.
云南云灿
4
河南辉县日薪
1.5
136
150
表3中古16井钻井液处理剂在蒸馏水和膨润土浆中起泡性能数据表
3%184团膨润土浆+3%样品，150℃×
16h
新疆中油三元
70
67
60
62
2.5
表4KL2-9等井钻井液处理剂在蒸馏水和膨润土浆中起泡测定结果
项目
起泡率，
处理剂
名称
1.0%蒸馏水液
1.0%蒸馏水液100℃×
16h后
3%184团膨润土浆+1.0%样品，
3%184团浆+1.0%样品，100℃×
1
北京延庆
107
90
79
16
表5SMP不同加量不同水质高温滚动前后起泡实验数据表
ＳＭＰ厂家
处理剂名称、厂家
，160℃×
16h，
蒸馏水+3%样，
160℃×
饱和盐水+3%样，
前
后
SMP-Ⅰ重庆大方0509**
SMP-Ⅰ重庆大方0602**
SMP-Ⅰ塔油建060220
SMP-Ⅱ重庆合成02****
SMP-Ⅱ重庆大方0603**
SMP-Ⅱ重庆大方，古城2井0606样
140
132
SMP-Ⅱ川西南油气0408**
182
160
表6SMP-1、SPNH在钻井液中随加量增加钻井液起泡数据表
处理剂名称及加量，%
SMP-1（天山）
SPNH（天山）
SPNH（延庆）
1.00
2.00
3.00
表7SPNC、PSC-1在钻井液中随加量增加钻井液起泡数据表
SPNC（北京科兴）
PSC-1（北京科兴）
31
28
表8SP-80和润滑剂在钻井液中随加量增加钻井液起泡数据表
润滑剂
0.50
表9弱凝胶钻井液体系中处理剂的种类和浓度对钻井液起泡性能的影响数据表
配方号
性能项目
配方
PV，mpas
YP,mpas
泡沫半衰期，分
表面张力，dyne/cm2
1#基液+0.5%SJ-1
63.5
1#基液+0.5%PF/PRD
3.5
0.5
74.6
1#基液+0.5%SOLTEX
66.4
1#基液+0.5%CX-216
56
69.3
1#基液+0.5%SJ-1+0.5%CX-216
5.5
72.6
1#基液+0.5%PF/PRD+0.5%CX-216
65
74.2
1#基液+0.5%SOLTEX+0.5%CX-216
70.5
2#基液+0.5%PF/PRD
74.5
2#基液+0.5%SOLTEX
85.8
2#基液+0.5%CX-216
2#基液+0.5%PF/PRD+0.5%CX-216
220
72.5
1#基液：
自来水+7%KCL+15%NaCL，密度1.13g/cm2。
2#基液：
自来水+7%KCL+15%NaCL+20%CaCL2，密度1.22g/cm2。
从上表数据可以看出，深井磺化钻井液使用的处理剂相当一部份都含有起泡的表面活性材料。
这些具有表面活性作用的材料，随在钻井液中加量增加，钻井液起泡率增加。
2007-08
表5Na2CO3、、NaOH加量对钻井液起泡率影响数据表
碱名称，加量%
Na2CO3
NaOH
0.1
0.2
0.3
0.4
12
9.5
升级会员 