微泡沫钻井液

无固相低密度微泡压井液在低压天然气井中的应用韩燕平;许吉瑞;王善聪;李方庆;胡之力【摘要】在低压天然气井压井作业中，利用无固相低密度微泡压井液的独特性能，密度可控制在0.70～1.2 g/cm3，微泡稳定时间72 h以上，可在地层实现自匹配封堵，不影响地层润湿性，对地层无损害。

对低压天然气井压井作业时，可在现场配液，在青海油田涩b-s低压气井施工过程中，无固相微泡压井液密度保持在0.8～0.9 g/cm3，完成了井下冲砂、打捞落物等施工过程，施工历时4天，现场施工中通过动态调整，性能稳定，不漏失，较好地完成施工。

%Because of the unique features of solid free low density micro foam kill fluid, when its density is controlled within 0.70 ~1.2 g/cm3, and the stabilization time of micro foam reaches 72 h during the kill operation of low pressure natural gas well, automatic matching block can be realized in the formation, which neither affect stratum wettability nor harm stratum. The research of kill oper⁃ation of low pressure natural gas well shows that liquid formulation equipment of this system is so simple that liquid formulation work can be done in field. During the operation of b-s low pressure natural gas well in Qinghai oilfield, the density of solid free mi⁃cro foam kill fluid was controlled within 0.8 ~ 0.9 g/cm3 while completing downhole sand washing and junk fishing in 4 days. The construction completed well with stable performance and nonleakage through dynamic adjustment.【期刊名称】《油气藏评价与开发》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】4页(P58-61)【关键词】无固相;低密度;微泡;稳定时间;配液【作者】韩燕平;许吉瑞;王善聪;李方庆;胡之力【作者单位】众通北京能源技术有限公司，北京 100102;中国石油青海油田分公司天然气开发公司，青海格尔木 816000;中国石油青海油田分公司天然气开发公司，青海格尔木 816000;中国石油吉林油田分公司新立采油厂，吉林松原138000;众通北京能源技术有限公司，北京 100102【正文语种】中文【中图分类】TE358天然气井修井作业过程中，通常用压井液注入井筒，从而保证安全作业的要求。

油井钻井液泡沫性能研究及应用近年来，随着油气开采技术的不断发展，油井钻井液泡沫作为一种新型的钻井液体系备受关注。

泡沫作为一种特殊的液相体系，在油井钻井中具有独特的优势，能够有效提高钻井液的性能，减小泥浆密度，降低地层压力，减小漏失井等问题。

因此，对油井钻井液泡沫性能的研究与应用具有重要意义。

首先，针对油井钻井液泡沫的特殊性质进行了初步介绍。

泡沫是一种由气体和液体相互作用形成的多相系统，具有轻质、高浓度、高温高压等特点。

在油井钻井作业中，泡沫液体系具有良好的成膜性能和扩展性，可以形成稳定的泡沫膜，有效减小钻井液的密度，提高钻井速度。

其次，分析了泡沫液体系在油井钻井中的应用场景及优势。

泡沫液体系可以有效减小钻井过程中的摩阻力，提高钻井液的渗透性，减小泥浆泵功耗，提高钻井效率。

同时，泡沫液体系还可以有效降低地层压力，减小漏失井的风险，提高钻井的安全性和稳定性。

进一步研究了泡沫液体系在不同工况下的性能表现及影响因素。

泡沫液体系的性能受到气液比、表面活性剂种类、浓度、压力温度等多种因素的影响。

通过对泡沫液体系的稳定性、泡沫度、泡沫抗破坏能力等性能指标的研究，可以更好地理解泡沫液体系的特性及其在油井钻井中的应用。

此外，探讨了泡沫液体系在实际油井钻井作业中的具体应用。

针对不同的地层条件和工程需求，可以选择不同类型的泡沫液体系，如降低密度泡沫、高稳定泡沫、抗高温泡沫等。

通过合理设计泡沫液体系的配方和参数，可以达到最佳的钻井效果，提高油井钻井作业的成功率。

最后，总结了的意义和前景。

泡沫液体系作为一种新型的钻井液体系，在油井钻井中具有广阔的应用前景和市场需求。

通过深入研究泡沫液体系的性能特点及应用技术，可以进一步提高油井钻井作业的效率和安全性，实现可持续发展的目标。

梳理一下本文的重点，我们可以发现，油井钻井液泡沫性能研究及应用具有重要意义，对于推动油气开采技术的发展和进步具有重要作用。

随着研究的不断深入和技术的不断创新，相信泡沫液体系将在未来的油井钻井作业中发挥越来越重要的作用，为油气勘探开发提供更加可靠、高效的技服支撑。

可循环微泡沫钻井液应用初探主题可循环微泡沫钻井液体系是近年来国内外钻井液界推出的一种新型低密度钻井液体系，微泡钻井液体系与普通泡沫体系的显著区别在于微观结构特征上的显著差异：微气泡是以均匀、非聚集、非连续态存在的，从而保证了体系的可连续循环使用。

在低剪速率条件下，通过实验研究得出的可循环微泡沫钻井液具有稳定性高，密度可调，滤失量小，抗盐、抗钙、抗温性能好等优点，防漏、堵漏、防塌等效果明显。

关键词微泡沫钻井液贾敏效应堵漏防塌中图分类号：td 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）02-01-01在国外可循环微泡沫钻井液广泛应用于近平衡钻井、水平井钻井、衰竭油层、低压地层钻井以及解决低压渗漏地层的严重漏失。

在国内，主要解决低压易漏地层所遇到的严重井漏和油层污染问题，2004年后开始用于近平衡钻井、水平井钻井及深井钻井中。

目前陕甘宁盆地长庆油田多数石油钻井队使用钻井液体系难以解决钻屑分散带来的高密度、高固相，给外围“三低”油田带来严重污染，直接影响钻井生产速度和钻井质量，为了最大限度降低石油钻井对环境造成的污染，提高钻井效率，保证钻井质量，提高钻井经济效益，我们在长庆油田石油钻井作业中引进了可循环微泡沫钻井液工艺。

1、微泡沫钻井液体系中发泡剂分子结构微泡沫钻井液中常用阴离子型和非离子型表面活性剂作为起泡剂。

选择阴离子型表面活性剂的理由是：此类表面活性剂在水溶液中电离出表面活性阴离子，其结构由亲油基和亲水基两部分组成。

具有较强的起泡能力，若分子结构中有较强的亲水基和合适的亲油基，则能产生细小而持久的泡沫。

且此类表面活性剂还具有来源广，价格便宜等优点；选择非离子型表面活性剂的理由是：此类表面活性剂在水溶液中不会电离，分子结构中没有活跃的烃基，性能比较稳定，因而有较好的抗盐、抗钙、抗酸碱能力。

两种或两种以上的表面活性剂复配能起到增效，互相弥补各自性能上的缺陷、派生出新性能的作用，这就是表面活性剂的协同效应。

文章编号:100125620(2006)0420039203低密度微泡沫压井液的研究与应用李八一1　席凤林2　雍富华1　朱夫立1　熊开俊1　蒋玉琴1　韩秋玲3(1.吐哈石油勘探开发会战指挥部钻采工艺研究院,新疆鄯善;2.华北石油管理局第一钻井工程公司,新疆鄯善;3.华北石油管理局钻井工艺研究院,河北任丘)摘要　吐哈油田部分区块地层压力系数小于0.9,常规水基压井液对储层伤害大,若使用油基压井液成本高,环境污染严重。

通过实验优选出了一种低密度水基微泡沫压井液。

该压井液具有密度低、泡沫强度高、稳定性好、携砂能力强等优点。

现场应用表明,低密度微泡沫压井液稳定时间大于48h ,密度在0.70～0.99g/cm 3之间可调,抗油污染能力强,抗油大于8%,抗温在100℃以上,岩心污染后渗透率恢复值大于80%;并且施工方便,成本低,具有储层保护能力,使用微泡沫压井液的井表皮系数在0.20～2.34之间。

关键词　微泡沫压井液　防止地层损害　抗温　低密度　稳定性　携砂中图分类号:TE357.12文献标识码:A 吐哈油田属于低压低渗储层,在开采过程中,地层压力递减迅速,部分区块地层压力系数小于0.9,给修井作业带来很大困难。

目前低压井修井作业常采用油基压井液和泡沫压井液,而油基压井液虽然密度低、油层保护效果好,但是成本高,对环境污染严重;常规泡沫压井液在井下没有足够的稳定性来阻止液体的漏失,并且在油管移动时其液膜修复能力弱,在高温高矿化度水中会很快失水收缩[1],抗温能力差。

微泡沫压井液由水或含固相颗粒的流体加入表面活性剂所组成。

在没有充足的空气或注入气体的情况下,流体内部可产生一种由多层膜包裹的微泡,这种微泡的液膜强度高、气体通透性差,与常规泡沫压井液相比,具有滤失量低、泡沫强度高、稳定性好、携砂能力强、成本低、施工方便等优点。

在吐哈油田5口井中应用效果良好。

1　微泡沫稳定性作用机理从微观上看,微泡沫体系中微气泡细小、分散,是由多层膜包裹着的独立球状气核。

摘要:微泡沫钻井液在保护油气层和防漏方面具有常规水基钻井液所无法替代的优势，特别适用于大庆油田低压、低产油藏。

筛选了发泡剂、稳泡剂，将现用钻井液体系转化为微泡沫钻井液体系，研制了适合微泡沫发挥作用的微泡沫钻井液配方，并对其抑制性、抗温、抗污染（抗黏土、钙、油气）能力、油层保护效果（模拟岩心动态污染试验）以及微泡沫钻井液防塌机理和微泡沫钻井液流变特性进行了研究，建立了微泡沫钻井液的具体流变模型。

微泡沫钻井液密度较低，能适当降低井筒液柱压力，使井漏得到缓解；具有良好的润滑性，循环压耗小，泵压低，使钻井液循环当量密度降低；微泡沫钻井液的高黏度和高切力性能大大增加了钻井流体在裂缝和孔隙内的流动阻力，有利于阻止井漏的继续发生；微泡沫在裂缝和孔隙内聚结但不结合，具有“架桥”封堵作用，有效阻止了钻井液在漏失通道继续流动。

现场应用表明，微泡沫钻井液可减少由于钻井造成的油层污染，提高油井产能。

文章关键词:钻井液微泡沫堵漏防塌油层保护钻井最初是用清水作为洗井介质，1914~1916年正式使用“泥浆”。

这一阶段实际就是清水过渡到自然“泥浆”阶段。

自然“泥浆”通过实践证明它确有携带岩屑、净化井底、控制地层等作用，人们认识到它的有益作用，逐渐有意识地应用它。

但这种“泥浆”仅适用于浅地层及简单的地层。

其缺是滤失量高，易使粘土水化膨胀，易引起井塌及井眼扩大等问题，对油层有损害作用，静置后性能不稳定，易形成水土分层。

人们从实践中一方面认识到“泥浆”的有益作用，同时也发现存在的问题，从而进一步改善和发展了钻井“泥浆”体系。

钻井液的类型及组成：钻井液按分散介质（连续相）可分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体等。

钻井液主要由液相、固相和化学处理剂组成。

液相可以是水（淡水、盐水）、油（原油、柴油）或乳状液（混油乳化液和反相乳化液）。

固相包括有用固相（膨润土、加重材料）和无用固相（岩石）。

化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物。

钻井液作用：旋转钻井初期，钻井液的主要作用是把岩屑从井底携带至地面。

大庆油田雾化／泡沫钻井液的研究与应用随着油气行业的不断发展，钻井液的稳定性、钻井效率以及环境保护等方面的要求越来越高。

传统的钻井液配方已经不能满足现代钻井工艺的需要，因此，大庆油田针对复杂地层和高温高压等工况条件下的钻井，开展了雾化／泡沫钻井液的研究与应用。

该项技术是在传统钻井液中添加一定的泡沫剂和空气，形成一种微细分散的泡沫液体，该液体以低密度、高黏度、抗污染等诸多优点，使其广泛应用于油气井、水井及其他井筒钻井。

一、雾化／泡沫钻井液的研究（一）泡沫液体制备技术泡沫液体的制备技术是泡沫液体的基础。

制备出成熟、稳定的泡沫液体是实现泡沫钻井液成功应用的关键。

泡沫液的制备技术按照不同标准可以分为机械制备和物理制备两种类型，为了实现工业化应用的需要，通常必须将机械制备和物理制备相结合。

（二）泡沫液体物理性能的研究（三）泡沫液体在井筒钻井过程中的应用研究包括泡沫液的性能研究、泡沫液的泵送试验、泡沫钻井物理模拟实验、现场平台试验等。

从理论到实践，确保泡沫液适应不同情况下的工作要求。

二、雾化／泡沫钻井液的应用大庆油田通过对雾化／泡沫钻井液体的深入研究与应用，成功在实际生产中解决了多种钻井复杂工况下的问题，为保证井筒钻井的连续性，保障钻井速度，降低钻井成本，提高钻井质量、效率做出了巨大贡献。

三、雾化／泡沫钻井液的未来发展随着油气行业的不断发展，钻井液的发展趋势是实现全方位、高效率、环保等三高目标，大型井、水井等都需要高技术的钻井方案，在此背景下，雾化／泡沫钻井液就应运而生并不断发展，必将成为油气井、水井，岩石工程等领域中不可或缺的技术。

而在未来的技术发展中，为了提高雾化／泡沫钻井液的适应性和应用性，更需要从泡沫液的制备材料、泡沫液性能的控制与调节、流变性能和泡沫液的应用范围等方面不断深入研究。

总之，在下一步的研究中，我们应当更加深入的探讨雾化／泡沫钻井液的特性和优点，从而在实践中更好的应用和推广。

首先，雾化／泡沫钻井液与传统的钻井液相比，具有更低的密度和粘度，可以使钻井液在井筒中更加流畅，降低钻孔摩擦阻力和泥浆溢出，提高钻井效率。