加重可循环泡沫钻井液配方研究
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可循环微泡沫钻井液性能研究
子纤 维 素 ＨｖＰ — ＡＣ、聚丙 烯酰 胺 Ｐ ｕ 、黄 元胶 ＸＣ、进 口生 物 聚合物 Ｆ ｏ ｅ 、羟 乙基 纤 维素 ＨＥ ｌｓ ｌｗｚｎ Ｃ、聚 丙烯 酸 钾 ＫＰ ＡＭ 、 解 聚 丙 烯 酰 胺 ＨＰ 水 ＡＭ 、 物 胶 Ｊ 植 ＭＹ和 Ｊ Ｊ ， ３ ０ ／ ｎ 高 速 搅 拌 １ ｉ Ｄ 等 在 ０ ｍｉ 下 ０ ｒ ｒ ｎ ０ ａ
［ 收稿日期］２ １ ０ —２ ０ １— ８ ０ ［ 金项 目］中国石油天然气集团公司海外重大科技专项 工程项 目 （ Ｏ ８ 一 ６ｏ 。 基 ２ Ｏ Ｅ １ １ ）
［ 者 简 介 ］岳 前 升 （ ９ ３ ） 作 １ ７ 一 ，男 ， １９ 年 大 学 毕 业 ，博 士 ，副 教 授 ，现 主 要 从 事 油 田 化 学 方 面 的 研 究 工 作 。 ９６
［ 要 ］伊 朗ＭＩ 摘 Ｓ油 田属 裂 缝 性碳 酸 盐 岩 油 藏 ，压 力 系 数 ０ ３ ～ Ｏ ４ ，是 典 型 的衰 竭 性 油 藏 ， 目前 以 水 平 ．８ ．２ 井 为 主 开 发 。为 解决 钻 井 过 程 漏 失 、 井 眼净 化 和 储 层 保 护 等 问 题 ， 开 展 了泡 沫钻 井 液 技 术 研 究 。 以搅 拌 法 优 选 出发 泡 剂 和 稳 泡 剂 ，在 此 基 础 上 优 选 出可 循 环 微 泡 沫 钻 井 液 配 方 ：配 浆 水 ＋ ０ ２ Ｎ ｚ Ｏ 十 ０ １ ． ａＣ 。 ．
等 配成 ０ ２ 溶 液 。在 ６ ０ ｒｒｉ 高速搅 拌 ｌ ｎ ． ０ ０ ／ ｎ下 ａ ｍｉ，测定 发 泡 体 积 和泡 沫 稳 定情 况 ，试 验 结 果 见 表 １ 。 结 果表 明 ，发 泡剂 Ｆ ＯＡＭ一 ２发泡 体积 及 泡沫稳 定 性较好 ，可作 为该 泡沫 钻井 液 的发泡 剂 。
油基可循环微泡沫钻井液研制及应用探讨
油基可循环微泡沫钻井液研制及应用探讨杨鹏;李俊杞;孙延德;关键;匡绪兵;郑力会【期刊名称】《天然气工业》【年(卷),期】2014(034)006【摘要】针对页岩气成藏特点及钻井过程中可能出现的井漏、页岩水化膨胀导致井壁垮塌等问题,开展了油基可循环微泡沫钻井液技术研究.通过室内实验,优选出适合于油基钻井液的发泡剂、稳泡剂等主要处理剂,进而研制出了油基可循环微泡沫钻井液配方,并进行了发泡体积、半衰期、流变性、抗温性、抗污染性、防塌抑制性、封堵性等性能评价实验.结果表明:研制的油基可循环微泡沫钻井液密度在0.65～0.88 g/cm3范围内可调,流变性能良好,抗温可达到150℃,稳定时间可达60 h;润滑性能优良,具有较好的抗水、抗钙污染性能和防漏堵漏性能,防塌抑制性强,同时具有良好的储层保护性能.最后,对该新型钻井液的应用前景进行了探讨,认为所研制的油基可循环微泡沫钻井液不仅可满足页岩气井钻井的需求,而且还可应用于低压低渗透储层和低压盐膏层钻井,具有较好的应用前景.【总页数】7页(P78-84)【作者】杨鹏;李俊杞;孙延德;关键;匡绪兵;郑力会【作者单位】中国石油长城钻探公司工程技术研究院;中国石油辽河油田公司浅海石油开发公司;中国石油长城钻探公司工程技术研究院;中国石油长城钻探公司工程技术研究院;中国石油长城钻探公司工程技术研究院;中国石油大学(北京)石油工程学院【正文语种】中文【相关文献】1.油基泡沫钻井液密度特性研究与应用 [J], 王广财;雍富华;曹元平;聂才明;李永林;杨万成;杨荣奎2.可循环油基泡沫钻井液在胜北油田的应用 [J], 王广财;熊开俊;曾翔宇;胡刚;马平平;杨荣奎;刘禧元3.可循环油基泡沫钻井液体系室内评价及应用 [J], 王广财;张荣志;曾翔宇;杨官杰;熊萱4.吐哈油田成功应用可循环油基泡沫钻井液 [J],5.胜利油田研制成功空气可循环泡沫钻井液 [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
泡沫钻井液的研究与发展--3
北京石油大学毕业论文泡沫钻井液的研究与发展姓名: 哈劳江专业: 石油工程班级: 2009级指导教师: 刘明函授站：克拉玛依电视大学摘要摘要：对比了普通泡沫钻井液的优缺点，提出了物理模型假设以及体系的介绍，并且对所需处理剂、其抗盐、抗温、抗钙、抗煤油等性能做了概括。
并提出了其研究方向。
关键词：可循环微泡沫钻井液泡沫物理模型起泡剂稳泡剂抗温抗盐抗钙性能发展趋势目录摘要 (2)可循环微泡沫钻井液的应用与发展 (4)前言 (4)一.与普通泡沫钻井液的比较 (5)二.可循环微泡沫钻井液体系简介 (6)三.微泡沫钻井液体系对处理剂的要求 (7)3.1 对起泡剂的要求性能良好的起泡剂应具有如下特点: (7)3.2 对稳泡剂的要求微泡沫钻井液体系对稳泡剂的要求也很高。
(8)四.微泡沫的性能分析 (8)1.剪切速率对微泡沫钻井液性能的影响 (9)2.高温高压对微泡沫钻井液密度的影响 (9)3.微泡沫体系的酸、碱稳定性 (10)4.抗盐、抗钙、抗温性能评价 (10)5.抗煤油污染性能 (10)五.发展趋势 (11)参考文献： (12)可循环微泡沫钻井液的应用与发展前言随着钻采工艺的发展，对钻井液也有了更高的要求。
特别是在欠平衡钻井过程中，低密度钻井液就显的尤为重要。
特别是气基钻井液，其可以加快钻井速度、对储层损害小、压实作用小等优点而被越来越重视。
气基钻井液分为两种类型，即以纯气体（包括空气、氮气和天然气）及以水为连续相（或外相），以气体为分散相（内相）的泡沫钻井液，两者都需要特殊的设备对应配置钻井。
空气钻井的设备除与一般钻井相同处外，还有压风机、空气冷却装置、输气管线和仪表、井口档沙装置、旋流除沙器等。
天然气钻井则需要有气源、旋转防喷器、气水分离器。
针型阀等。
泡沫钻井所需的专用设备与充气钻井液钻井基本一样，它是由空气压缩机。
泡沫发生器、高速离心除泡装置、控制管汇及测量仪表组成。
而现阶段可循环微泡沫钻井液不需要这些特殊的设备而得到广泛的应用。
可循环泡沫类钻井液技术探讨
可循环泡沫类钻井液技术探讨可循环泡沫类钻井液技术有诸多优点，这种技术的随钻防漏堵漏性能优异，但是很多应用者对这种技术的学习不够深入，这也导致了许多生产应用者对这种技术缺乏系统的了解，不能够将使用这种技术的经验应用到实际的生产之中。
本文阐述了可循环泡沫钻井液技术在国内的应用现状和发展水平，并且依照多年对可循环泡沫钻井液技术的研究，本文对可循环泡沫类钻井液技术进行了比较系统的阐述与探讨。
标签：可循环泡沫类钻井液；防漏堵漏；应用现状20世纪90年代微泡钻井液技术在国外问世，到现在已经发展了二十多年，标准的微泡钻井液和增强微的泡钻井液都得到了实际的应用。
一些油田还开发了可循环的微泡钻井液技术，但是这种技术只是用来降低液柱压力钻井和防漏堵漏，开发人员没有继续开发出更加先进的技术。
1 可循环泡沫钻井液在国内油田的应用现状1.1 在中孔中渗地层中的应用辽河油田锦45块油层埋深度分别为890～1060m和985～1180m，平均的有效厚度是23.9m，属于岩性以中-粗砂岩为主的底水油藏类型。
由于锦45-15-26C 下部套管变形进行侧钻，油藏地层的压力系数为1.05～1.10。
可循环泡沫钻井液密度在0.8～1.01，并且是随着钻进有下降现象。
在全部的钻进过程中没有出现气液分层现象，泡沫细小均匀，基本上人的眼睛是看不到的。
泥浆泵上水正常，基本达到了额定的排量。
1.2 在裂缝性地层中的应用可循环泡沫钻井液在国内应用广泛，在胜利油田的滨674區块和滨348区块等油田应用也都非常成功，这也使得低压古潜山裂缝性油藏得到了有效的开发。
胜利油田潜山地层的压力系数为1.07～1.11[2]，但是在后期的钻进中下部地层压力很低，只有0.44[2]，并且井壁坍塌和井漏现象严重。
完井井深3675m，这其中其中3559～3675m是三开长裸眼井段，使用可循环泡沫钻井液密度0.80～0.95g/cm3，粘度85～120s，返出岩屑正常，保证了正常的钻进。
泡沫钻井液循环利用新技术研究
２１ ００年 第 ３ ８卷 第 １ Ｏ期
陈 浩 等 ： 泡 沫 钻 井 液循 环 利 用新 技 术 研 究
１２ 工作 过程 ．
闭合 时 ，真空 泵可 以把 封 闭系 统 内抽成 所需 的真 空 度 ；当球 阀开启 时 ，从 节 流装 置喷 出来 的泡 沫在 经
节 流装 置第 １ 消 泡后 ，可 以把 封 闭系统 内的压力 次
现 了泡沫基 液 和气体 的重 复利用 。
１ 新 型消 泡 系统
１ １ 结 构 ． ．
井周期 、降低钻 头磨 损和 防止漏 失等 优点 ，但 因其
半衰期 长 、稳定性 高 而难 以消 除 ，所 以成 为钻井 过 程 中的一 大问题 Ｊ 。泡 沫钻井 返 出液具 有 与其 他 工业 泡沫 不 同的特点 ，其本 身 的难 以被破坏 性导 致 了其 在钻 井现场 的 大量堆积 ，造 成不 同程度 的环 境
升 到一 定值 。
该 系统 的工作 过程 为 ：首先 开启 真空 泵 ，把 系
统 内抽 成 负压 ，从井 口返 回的泡 沫 由进 口经 喷嘴进 入系 统 内 ，在 负 压 的作 用 下 从 节 流 装 置 中均 匀 喷
出 。由于设 计 的进气 量 大 于真空 泵 的排量 ，系统 内 的压力 会逐 渐增 加 。喷 射一 段时 间后 间歇 式 变速箱
污染 ，限制 了泡 沫钻 井液 的使用 范 围 。为 了使泡 沫
返 出液达 到排放 标准 以及 回收再 利用 ，国内外相 关
也可应用 于洗井作业过程 中对返 出泡沫 的消泡 。
ｆ ？
专 家 、学 者及科 研单 位相继 投入 到这 一 问题 的研 究
中 ，不 同形式 的消泡 设备 或消泡 系统 应运 而生 。但 这些 系统 或设备 因其 自身 的缺 陷而未 收到应 有 的消 泡效 果 ，且把破 泡后 的气体 直接 排人 大气 。而 这类
油井钻井液泡沫性能研究及应用
油井钻井液泡沫性能研究及应用一直是石油工程领域研究的热点之一。
随着石油勘探和开发的不断深入，对油井钻井液的要求也越来越高。
而作为一种新型的钻井液，泡沫钻井液因其较低的密度、良好的携砂能力和环保性能，受到了广泛关注。
泡沫钻井液作为钻井液的一种，其泡沫性能直接影响到钻井的顺利进行。
根据石油勘探中的实际需求，对泡沫钻井液的泡沫性能进行研究和提升，具有十分重要的意义。
在油井钻井作业中，泡沫钻井液不仅可以减轻井下压力、稳定井壁，还可以提高钻头的冲击效率、减小环境污染等。
研究表明，泡沫钻井液的泡沫性能受到多种因素的影响，如泡沫剂种类、浓度、加入量、泡沫稳定剂种类、pH值等。
其中，泡沫剂的种类和浓度是决定泡沫性能的关键因素之一。
根据泡沫剂的不同种类和浓度，泡沫的性能也会有所不同。
因此，在实际钻井作业中，需要根据井下条件的不同选择合适的泡沫剂种类和浓度，以达到最佳的钻井效果。
此外，泡沫稳定剂的种类和添加量也对泡沫钻井液的性能有较大影响。
泡沫稳定剂可以有效延长泡沫的寿命，提高其稳定性。
在实际应用中，需要根据地层情况和钻井深度选择合适的泡沫稳定剂种类和添加量，以保证泡沫钻井液的稳定性和可靠性。
在泡沫钻井液的研究和应用过程中，还需要充分考虑钻井液的环保性能。
泡沫钻井液相对于传统水基钻井液和油基钻井液具有更好的环保性能，可以减少井下污染，保护环境。
因此，在当前环保意识日益提高的情况下，泡沫钻井液在石油勘探中的应用前景十分广阔。
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是一个具有重要研究价值和广阔应用前景的课题。
通过对泡沫剂种类、浓度、泡沫稳定剂种类、添加量等因素的研究和优化，可以提高泡沫钻井液的泡沫性能，实现更高效、更环保的钻井作业。
相信随着石油勘探技术的不断发展，泡沫钻井液将在油田开发中发挥越来越重要的作用。
油井钻井液泡沫性能研究及应用
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。
抗温可循环微泡沫钻井液的研究进展与应用现状
ZHU Wen-xi, ZHENG Xia-dua
( ShhooeotEn.nneeenn.andTehhnoeo.d，ChnnaUnneeesnidotGeoshnenhes( Beninn.)， Beninn.100033， Chnna)
Abteaaae： Th ns papeesummaenoes ihe eeseaehh peo.ee s otCGA denenn.teu nd nn ee hen i deaes teom ihe toue aspehisotapheonssieuhiueeandsnoe， siabnenid， bend.nn.peu..nn.mehhannsm， eheoeo.nhaepeopeeid， andeeN
口井使用微泡钻井液体系顺利施工，国内如彩南油
田、四川玉皇1井、中原油田文26气田等使用微泡
钻井液体系成功解决了低压低渗透储层的严重漏
、
、
、 井 大等 [1，3N4]。
泡沫是热力学不稳定体系，这限制了在微泡钻 井液在\ 井 中的应用， 满足 现 <
益增长的钻井深度和储层温度的需求，近年来开发 抗温微泡钻井液体系成为研究的热点。本文从微泡
720CP36MPa) 泡 体的
， 出类;的
结论,\律模式及赫-巴流变模式均能较真实地反映
泡沫的流动特性,\律模式简单、使用方便,拟合效 果与赫-巴模式相当。2216年，KHAMEHCHI Ehsan 等［-5］分别测试了微泡钻井液在42 C (API流变性
准 )、77C( J 中 动的 井液
度)、93 C (油田常用的低温常压黏度计进行流变性
b，: :#的研究
，‘ 泡 井液体
系的-发，其
了大大的［高， 在｛ 中
大庆油田雾化／泡沫钻井液的研究与应用
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。
抗高温泡沫钻井液体系的实验研究
ｌ 、＃和 ３ 样２ ＃配方 在 温 度 高 于 １０ ３ ％是 泡 沫 疏 松无 强
２ 抗 高 温 泡 沫 钻 井 液 的配 方 及 性 能
发 泡 体积 和 半 衰期 是 衡量 泡 沫 钻 井 液 携 岩 能 力
和泡 沫稳 定性 的两 个 重要 指 标 ， 验采 用 ＡＳ Ｍ 评 价 实 Ｔ 泡沫性 能 的标 准方 法一 ＷａｉｇＢｅ ｄ ｒ 。实验 时 将 ｒ ｌｎ ｅ 法 ｎ
泡 沫性 能 以及 耐 盐 油水 类 物 质 污 染性 能 和 泥 页岩 膨 胀 抑 制 性 。 体 系是 以 自制 Ｔ Ｂ发 泡 荆 体 系为 基 础 ， 入 膨 润 土 、 该 Ｓ 加 包被 剂 、 粘 增
剂 和稳 泡 剂等 配成 。实验 结 果表 明 具 有 良好 的抗 温性 能 ，５ ℃ 高 温 热 滚 老 化后 ， 泡体 积 为 ６ ０ ， 衰期 为 ３ ２ ｉ， １０ 起 ５ ｍＬ 半 ０ ｒ ｎ 并表 现 出 良 ａ
衰期（ ／） ｔ ２表示 泡 沫 的稳定 性 。通 过大 量实 验 ， ｌ 以发 泡
体积 和半 衰期 为 主要 性 能 指标 得 到泡 沫 钻 井 液 的 优 化配 方如 下 ， 性 能参 数如 表 １ 其 所示 ： １ ：％膨 润 土＋ ． ＃２ ０２ ％增 粘 剂 ＋ ．％稳 泡剂 ＋ ％发 ０２ ４ 泡剂 Ｔ Ｂ 自带 ） Ｓ （ ０； ２ ：％膨 润 土 ＋ ＿ ＃３ Ｏ２ ％增 粘 剂 ＋ ．％稳 泡 剂 ＋ ． ０２ ０２ ％
包被剂 Ａ ＋ ％发 泡剂 Ｔ Ｂ ４ Ｓ ；
① 作者简介 ： 工程 师，０７ ０ 业于长江大学应用化 学硕士 学位 ２ ０ — ７毕
３ 抗 高 温 泡 沫钻 井 液 的 性 能 评 价
根据 室 内配方 的优 选 ， 到 如下 泡 沫钻 井液 体 系 得
２ 抗 高 温 泡 沫 钻 井 液 的配 方 及 性 能
发 泡 体积 和 半 衰期 是 衡量 泡 沫 钻 井 液 携 岩 能 力
和泡 沫稳 定性 的两 个 重要 指 标 ， 验采 用 ＡＳ Ｍ 评 价 实 Ｔ 泡沫性 能 的标 准方 法一 ＷａｉｇＢｅ ｄ ｒ 。实验 时 将 ｒ ｌｎ ｅ 法 ｎ
泡 沫性 能 以及 耐 盐 油水 类 物 质 污 染性 能 和 泥 页岩 膨 胀 抑 制 性 。 体 系是 以 自制 Ｔ Ｂ发 泡 荆 体 系为 基 础 ， 入 膨 润 土 、 该 Ｓ 加 包被 剂 、 粘 增
剂 和稳 泡 剂等 配成 。实验 结 果表 明 具 有 良好 的抗 温性 能 ，５ ℃ 高 温 热 滚 老 化后 ， 泡体 积 为 ６ ０ ， 衰期 为 ３ ２ ｉ， １０ 起 ５ ｍＬ 半 ０ ｒ ｎ 并表 现 出 良 ａ
衰期（ ／） ｔ ２表示 泡 沫 的稳定 性 。通 过大 量实 验 ， ｌ 以发 泡
体积 和半 衰期 为 主要 性 能 指标 得 到泡 沫 钻 井 液 的 优 化配 方如 下 ， 性 能参 数如 表 １ 其 所示 ： １ ：％膨 润 土＋ ． ＃２ ０２ ％增 粘 剂 ＋ ．％稳 泡剂 ＋ ％发 ０２ ４ 泡剂 Ｔ Ｂ 自带 ） Ｓ （ ０； ２ ：％膨 润 土 ＋ ＿ ＃３ Ｏ２ ％增 粘 剂 ＋ ．％稳 泡 剂 ＋ ． ０２ ０２ ％
包被剂 Ａ ＋ ％发 泡剂 Ｔ Ｂ ４ Ｓ ；
① 作者简介 ： 工程 师，０７ ０ 业于长江大学应用化 学硕士 学位 ２ ０ — ７毕
３ 抗 高 温 泡 沫钻 井 液 的 性 能 评 价
根据 室 内配方 的优 选 ， 到 如下 泡 沫钻 井液 体 系 得
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中图分类号：G643.0题目 加重可循环泡沫钻井液配方研究学科专业 油气井工程研究方向 油田化学硕士生 崔文青指导教师 郑力会副教授入学时间：2007年9月 论文完成时间：2010年5月单位代码：11414 学 号：S0*******硕士学位论文独创性声明本人郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人和集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得中国石油大学或者其它单位的学位或证书所使用过的材料。
对本研究做出贡献的个人和集体，均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
本人完全意识到本声明产生的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：硕士学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解中国石油大学（北京）学位论文版权使用的有关规定，使用方式包括但不限于：学校有权保留并向有关部门和机构送交学位论文的复印件和电子版；允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。
本学位论文属于保密范围，保密期限 0 年，解密后适用本授权书。
作者签名：日期：导师签名：日期：摘要可循环泡沫钻井液有低密度、高黏度和特殊的微泡结构等特点，适用用低压地层和欠平衡钻井。
体系本身就有良好的抑制性、储层保护性能，但是由于其密度较低，不利于井壁稳定。
为了适应地层的需要，在可循环泡沫钻井液体系中添加加重剂，通过大量实验研究得到了一种性能优越的加重体系。
筛选出合适的可循环泡沫钻井液配方，再选择了重晶石、碳酸钙两种固体颗粒加重剂，和甲酸钾一种盐类加重剂，分别配置加重可循环泡沫钻井液。
以实验为基础讨论加重的可循环泡沫钻井液的各种性能，对体系的流变性、抗温性、漏失造壁性进行测验，并且开展动静态堵漏、储层伤害评价及返排实验。
对低密度的可循环泡沫钻井液进行加重得到的体系更能适应地层的需要，选取多种加重剂对可循环泡沫钻井液加重，加重体系的密度在0.8-1.5之间，可通过各种试剂的加量调节。
加重后体系的性能明显优于加重前，其中以甲酸钾加重的可循环泡沫钻井液性能最为突出。
最后对加重体系的静液柱压力进行估算，希望能作为工程应用的参考。
关键词：加重剂；可循环泡沫；钻井液Increased recycled foam drilling fluidABSTRACTAccording to several years research of Apron, we developed the aggravating system of Apron for adapting to the demand of stratum. This text discussed performance of aggravating system based on experiments, look forward to offer references for actual application in projects. The density of aggravating system is heavier than 0.85, tested the rheology, Anti-temperature performance, the performance of stopped up stratum, anti-pollution performance, and Sealing Performance.Key Words：Increase chemicals；Apron；Dilling-fluid目录硕士学位论文独创性声明 ............................................................................................... I 硕士学位论文版权使用授权书 ....................................................................................... I 摘要 ..........................................................................................................................II ABSTRACT ................................................................................................................... III 引言 .. (1)第1章课题研究的目的 (2)1.1 可循环泡沫钻井液体系 (2)1.2 三相可循环泡沫钻井液体系 (3)1.3 可循环泡沫钻井液国内外研究现状 (4)1.3.1 应用现状 (4)1.3.2 研究现状 (5)1.3.3 发展方向 (6)1.4 钻井液加重剂研究现状 (7)1.4.1 几种加重剂 (7)1.4.2 加重剂对钻井液性能的影响 (8)1.5 研究的内容 (8)1.5.1 加重可循环泡沫钻井液配方 (9)1.5.2 加重可循环泡沫钻井液性能实验室评价 (10)1.5.3 加重可循环泡沫钻井液体静液柱压力计算 (11)第2章加重可循环泡沫钻井液配方 (12)2.1 增粘剂 (12)2.2 发泡剂和稳泡剂 (13)2.3 页岩抑制剂 (15)2.4 加重剂 (16)第3章加重体系的实验室性能 (17)3.1 加重前体系的配方及性能 (17)3.1.1 加重前的配方 (17)3.1.2 加重前体系的实验室评价 (20)3.1.2.1 抑制性 (20)3.1.2.1 润滑性 (20)3.1.2.3 堵漏性能 (20)3.1.2.4 岩心试验 (21)3.2 重晶石加重体系 (21)3.2.1 流变性 (21)3.2.2 润滑性 (22)3.2.4 抗温性能 (25)3.2.5 失水试验 (25)3.2.6 填砂堵漏试验 (26)3.2.7 岩心及反排试验 (26)3.3 碳酸钙加重体系 (28)3.3.1 流变性 (28)3.3.2 润滑性 (29)3.3.3 抑制性 (29)3.3.4 抗温性能 (31)3,3.5 失水试验 (31)3.3.6 填砂堵漏试验 (32)3.3.7 岩心及反排试验 (32)3.4 甲酸钾加重体系 (33)3.4.1 流变性 (33)3.4.2 抑制性 (34)3.4.3 润滑性 (34)3.4.4 抗温性能 (35)3.4.5 失水试验 (35)3.4.6 填砂堵漏试验 (36)3.4.7 岩心及反排试验 (36)3.5 对比与小结 (37)3.5.1 密度及流变性 (37)3.5.2 润滑性 (37)3.5.3 抑制性 (38)3.5.4 抗温性能 (38)3.5.5 失水造壁性 (39)3.5.6 加重体系的堵漏性能 (39)3.5.7 加重体系的储层保护性能 (40)3.5.8 小结 (40)第四章可循环泡沫钻井液的静液柱压力 (41)4.1 理论计算密度 (41)4.2 实验测量密度 (42)第5章结论 (44)参考文献 (45)附录A 附录内容名称 (47)致谢 (48)引言可循环泡沫钻井液是一种新型的钻井液体系，其特点是泡沫稳定，密度低（一般小于0.8g/cm3），失水低（几乎都在5ml以内），防漏堵漏性能好，能有效保护油气层，减少卡钻坍塌等井下事故。
与常规钻井液相比，可循环泡沫钻井液环空循环压耗低，具有非常好的流变性和携岩能力。
可循环泡沫钻井液由表面活性剂和聚合物组成，工艺较简单，配制方便。
不需要空气或普通泡沫钻井中使用的地面设备，使用常规的钻井液混合设备就可获得稳定的可循环泡沫钻井液体系。
为了平衡地层压力和稳定井壁，要研制一系列密度的可循环泡沫钻井液配方。
调节发泡剂和稳泡剂的加量可以得到不同密度的钻井液体系，但是要得到大密度的体系，需优选加重剂对可循环泡沫钻井液进行加重。
本文对常用的钻井液加重剂进行试验，选出适合可循环泡沫钻井液的加重剂，得到性能优良稳定的高密度可循环泡沫钻井液。
加重剂的优选原则是，不会破坏可循环泡沫钻井液体系，并对其性能有较大的促进作用。
选择合适的可循环泡沫钻井液配方及相应的加重剂，通过室内试验评价各加重剂与可循环泡沫钻井液的配伍性，得到性能优良的加重可循环泡沫钻井液体系。
第1章课题研究的目的第1章课题研究的目的及内容1.1 可循环泡沫钻井液体系可循环泡沫钻井液由两部分组成：高粘度的基液和微泡。
其独特之处就是该体系里面有大量结构特殊的微泡，这种微泡的结构不同于普通的泡沫，研究认为水基可循环泡沫钻井液中的单个微泡为“一核、两层、三膜”的结构。
微泡由两个基本要素组成：空气的核和薄的水基外壁。
水基外壁由定向排列的表面活性剂分子组成，是疏水型泡壁，可以有效阻止相邻可循环泡沫合并。
表面活性剂薄膜实际上是双层结构：内层表面活性剂的疏水端指向核心，亲水端在膜内部；外层表面活性剂的亲水端指向膜内部，疏水端伸入液相中。
所以可循环泡沫的外边界是亲油型的。
包裹气体的水层内外两侧各有一层表面活性剂，内侧表面活性剂亲油端伸向气体，亲水端溶入水层，外侧表面活性剂亲水端溶入水层，亲油端伸向体相。
水基外壁的粘度远远高于体相，称为“高粘水层”。
高粘水层内侧表面活性剂主要用于降低气液界面张力，称为“表面张力降低膜”，外侧表面活性剂主要用于维持高粘水层的局部高粘度特性，称为“高粘水层固定膜”。
紧密吸附于高粘水层固定膜外侧的聚合物高分子和表面活性剂使微泡具有良好的水溶性，称为“水溶性改善膜”。
聚合物高分子和表面活性剂浓度从膜外侧逐渐向体相降低，这个没有确定厚度的松散层，称为“过渡层”。
再向外就是基液，是有良好发泡性能粘稠的半透明胶体。
基液由水或者油，添加多种高分子聚合物组成，试剂可分为增粘剂、发泡剂、稳定剂、粘土抑制剂和加重剂等。
基液质地粘稠，润滑性好，加入发泡剂经过高速搅拌，可产生稳定的微泡。
微气泡的结构和尺寸是稳定的，多数微气泡经过细目振动筛和清洁器后仍不会被清除，在经过水力旋流器和高速离心机后仍能保持原状。
就其滤失机理而言，微气泡可以作为桥塞的固相材料，与普通固相材料不同，它还能堵塞裂缝和孔穴，当水力压力释放后，气泡消失，不需要除滤饼技术。
可循环泡沫钻井液体系性能的好坏，直接与所采用的表面活性剂分子结构有关，对表面活性剂进行选择是非常有必要的。