微泡沫钻井液PPT文档格式.ppt

1、定泡沫流体体系十分必要。普通泡沫钻井地面设备布置图普通泡沫钻井地面设备布置图增增压压器器空空压压机机雾雾化化泵泵振振动动筛筛泥泥浆浆罐罐泥浆罐泥浆罐泥浆罐泥浆罐2#泵泵1#泵泵泡沫排放池泡沫排放池发发电电房房井口井口微泡沫钻井液基本特点微泡沫钻井液基本特点1 1、由气、由气-液或者气液或者气-液液-固多相组成的分散体系。固多相组成的分散体系。2 2、气泡是以均匀、非聚集、非连续态存在。、气泡是以均匀、非聚集、非连续态存在。3 3、泡沫质量、泡沫质量=0.2-0.6=0.2-0.6，范围可调。，范围可调。4 4、微泡沫钻井液密度范围：、微泡沫钻井液密度范围：0.5-0.950.5-0.95kg/

2、lkg/l。5 5、气体来源可以是化学法产生，也可以是物理法气体来源可以是化学法产生，也可以是物理法产生。产生。微泡沫的物理理论模型假设微泡沫的物理理论模型假设 1.1.微微泡泡沫沫是是气气泡泡分分散散在在液液体体中中所所形形成成的的稳稳定定分分散散体系，体系，2.2.气气泡泡群群体体可可能能以以单单个个悬悬浮浮和和部部分分相相互互连连接接的的方方式式存存在在于于体体系系中中，其其稳稳定定性性主主要要靠靠膜膜的的强强度度和和连续相的特定性能共同实现。连续相的特定性能共同实现。3.3.微微气气泡泡之之间间接接触触处处在在平平面面上上为为点点接接触触，因因而而微微气泡膜之间的连接处可能不存在气泡膜

3、之间的连接处可能不存在PlatesuPlatesu边界。边界。4.4.微泡沫中气泡呈大小不等的圆球体微泡沫中气泡呈大小不等的圆球体。影响微泡沫稳定性的因素影响微泡沫稳定性的因素 起泡溶液的表面张力起泡溶液的表面张力 表面粘度表面粘度 溶液粘度溶液粘度 液膜的表面电荷液膜的表面电荷 Gibbs-Marangoni表面弹性效应（表表面弹性效应（表面张力的面张力的“修复修复”作用）作用）黑膜黑膜 实现微泡沫的条件实现微泡沫的条件 泡沫量不能太多泡沫量不能太多 膜的强度要高（起泡剂、稳泡剂优选）膜的强度要高（起泡剂、稳泡剂优选）连续相应具有特定性能连续相应具有特定性能 搅拌条件搅拌条件关键技术关键技术

4、1 1、具备发泡能力强、泡沫细小、泡沫寿命长、具备发泡能力强、泡沫细小、泡沫寿命长的起泡剂；的起泡剂；2 2、具备抗盐抗钙抗温的稳泡剂；、具备抗盐抗钙抗温的稳泡剂；3 3、基液性能满足形成和稳定微泡沫体系要求。、基液性能满足形成和稳定微泡沫体系要求。微泡沫钻井液基本组成微泡沫钻井液基本组成基浆基浆+起泡剂起泡剂+稳泡剂稳泡剂+降滤失剂降滤失剂+增粘剂增粘剂微泡沫钻井液流变性能微泡沫钻井液流变性能高温高压条件对微泡沫钻井液高温高压条件对微泡沫钻井液滤失量的影响滤失量的影响普通泡沫与微泡沫的微观特征比较普通泡沫与微泡沫的微观特征比较 将实验中所作的普通泡沫和微泡沫样品在光学显将实验中所作的普通泡沫

5、和微泡沫样品在光学显微镜下放大微镜下放大2525倍观察其微观结构。倍观察其微观结构。微泡沫微观结构图微泡沫微观结构图 普通泡沫微观结构图普通泡沫微观结构图 微泡沫体系粒径分布柱状图微泡沫体系粒径分布柱状图 微泡沫体系粒径分布微泡沫体系粒径分布微泡沫钻井液指标微泡沫钻井液指标1 1、抗温、抗温100 100 0 0C C2 2、抗盐抗盐15%15%3 3、抗煤油污染、抗煤油污染20%20%4 4、泡沫稳定性、泡沫稳定性2424hrhr（所选起泡剂和稳泡剂不同所选起泡剂和稳泡剂不同,这些指标会不同这些指标会不同）微泡沫钻井液配套技术微泡沫钻井液配套技术 1 1、计算任意井段钻井液密度、计算任意井段

6、钻井液密度 2 2、计算井筒内钻井液当量密度、井、计算井筒内钻井液当量密度、井底静液柱压力底静液柱压力 -已开发出相关计算软件已开发出相关计算软件微微泡沫体系特点及适用范围泡沫体系特点及适用范围n特点特点：密度低、固相含量低，钻速密度低、固相含量低，钻速快快利于发现和保护油气层利于发现和保护油气层防漏、堵漏防漏、堵漏携屑和悬浮性能好携屑和悬浮性能好可循环使用，成本及维护费可循环使用，成本及维护费用低用低不需增加空压机、增压器、不需增加空压机、增压器、除气器等设备除气器等设备配制、使用、维护处理及转配制、使用、维护处理及转化均很方便。化均很方便。n适用范围适用范围：浅井、中深井浅井、中深井井壁较

7、稳定井壁较稳定地层压力不高地层压力不高 的油气层及易漏的油气层及易漏失地层失地层在在新疆彩南油田的应用情况新疆彩南油田的应用情况 新疆彩南油田地层压力、地层破裂压力低，在新疆彩南油田地层压力、地层破裂压力低，在钻井过程中，井漏问题非常突出，漏失速度快，钻井过程中，井漏问题非常突出，漏失速度快，常常有进无出，解决彩南油田开发井漏失问题的常常有进无出，解决彩南油田开发井漏失问题的通常办法是配桥堵浆堵漏或注水泥堵漏，这必然通常办法是配桥堵浆堵漏或注水泥堵漏，这必然造成大量的人力、物力和财力损失，延长钻井周造成大量的人力、物力和财力损失，延长钻井周期，严重制约了该油田开发效益的提高。为了尝期，严重制约

8、了该油田开发效益的提高。为了尝试解决彩南油田钻井过程中井漏问题的新办法，试解决彩南油田钻井过程中井漏问题的新办法，于于2002年年9月在月在C2854井井进行了三相微泡沫钻进行了三相微泡沫钻井液现场试验。井液现场试验。室内研究的三相微泡沫钻井液配方室内研究的三相微泡沫钻井液配方:3-4%膨润土浆膨润土浆+0.2%Na2CO3+0.6%降滤失剂降滤失剂+0.3%增粘剂增粘剂+0.5%起泡剂起泡剂A+0.4%稳泡剂稳泡剂 三相微泡沫钻井液配制三相微泡沫钻井液配制 将将一一开开用用膨膨润润土土-CMC钻钻井井液液用用清清水水冲冲稀稀至至坂坂含含3540g/l左左右右，先先调调整整膨膨润润土土浆浆体体

9、积积为为罐罐体体积积的的2/3，然然后后按按微微泡泡沫沫配配方方顺顺序序及及加加量量加加入入降降失失水水剂剂和和增增粘粘剂剂，调调整整好好钻钻井井液液性性能能后后加加入入起起泡泡剂剂A及及稳稳泡泡剂剂，同同时时开开动动罐罐上上所所有有搅搅拌拌器器搅搅拌拌起起泡泡。循循环环均均匀匀后后测测定定钻钻井井液液密密度度和和粘粘度度。达达到到要要求求即即 可可 二二 开开 钻钻 进进。钻钻 水水 泥泥 塞塞（241m260.4m），用用适适量量Na2CO3和和NaOH处处理理水水泥泥塞塞污污染染浆。浆。微泡沫体系维护要点及方法：n控制钻井液漏斗粘度在控制钻井液漏斗粘度在80-120s，适当高适当高的粘度

10、有利于维持微泡沫的稳定的粘度有利于维持微泡沫的稳定n控制好钻井液的动切力和失水性能控制好钻井液的动切力和失水性能n开动离心机清除钻井液中细颗粒，保证钻开动离心机清除钻井液中细颗粒，保证钻井液具有良好的流变性。井液具有良好的流变性。n勤测钻井液密度，及时调整勤测钻井液密度，及时调整 n控制体系中膨润土含量在控制体系中膨润土含量在3540g/l范围内范围内 n每每250m-300m搞一次短起下钻搞一次短起下钻钻井液性能参数实际维护范围钻井液性能参数实际维护范围 试验效果分析试验效果分析 n三相微泡沫钻井液试验井段三相微泡沫钻井液试验井段（2601704米米）没有发没有发生井漏，起到了防漏效果。生井

11、漏，起到了防漏效果。n钻井液携砂和悬浮性能好，每次短起下和起钻换钻井液携砂和悬浮性能好，每次短起下和起钻换钻头均能下钻到底，井底无沉砂；起下钻和短起钻头均能下钻到底，井底无沉砂；起下钻和短起下均无阻卡，井壁稳定，该体系能满足钻井工艺下均无阻卡，井壁稳定，该体系能满足钻井工艺的要求，保证了安全钻井的要求，保证了安全钻井 n试验井段（试验井段（260米米-1704米）纯钻时间为米）纯钻时间为68小时，小时，平均机械钻速为平均机械钻速为21.24米米/小时。小时。n三相微泡沫钻井液体系成本较低，稍高于普通聚三相微泡沫钻井液体系成本较低，稍高于普通聚合物钻井液的成本合物钻井液的成本 本井成功试验后，在

12、新疆彩南油本井成功试验后，在新疆彩南油田已推广应用六口井，在钻井时无田已推广应用六口井，在钻井时无一漏失，很好解决了该地区的井漏一漏失，很好解决了该地区的井漏问题，取得了很好的技术经济效益。问题，取得了很好的技术经济效益。微泡沫钻井液油层保护特性微泡沫钻井液油层保护特性n压差压差小，进入液量少小，进入液量少n侵入滤液与油藏间可形成气相隔离带，阻止进一侵入滤液与油藏间可形成气相隔离带，阻止进一步侵入步侵入n井内压力减小时，易返排井内压力减小时，易返排n滤液使油藏岩石表面由亲油性向亲水性转化，利滤液使油藏岩石表面由亲油性向亲水性转化，利于提高原油采收率于提高原油采收率n可加其它油层保护剂可加其它油层保护剂 由于该体系的低密度及油气层保护特性，用由于该体系的低密度及油气层保护特性，用该体系和技术钻低压油气层也是非常有前途的。该体系和技术钻低压油气层也是非常有前途的。E-mail:ldczync-