试论可循环微泡沫钻井液的研究与应用
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毕业论文-钻井泡沫摘要泡沫钻井是一种新的、用于对付特殊的自然地理环境和复杂的地质条件的钻井技术。
它利用均匀稳定的泡沫流体作为钻井时的循环介质,既克服了高密度钻井液体的缺点,同时也克服了雾化及空气钻井的缺点,有效的解决了在干旱缺水地区的钻进难题。
同时由于其密度低,在破碎裂隙发育地层、低压油气层中,得到了广泛地应用。
另外,由于泡沫流上返速度低,对井壁冲刷作用小,因此在易坍塌、胶结性差的地层中,有效地防治了孔内事故的发生,在钻井领域有着越来越广泛的应用。
本文首先介绍了泡沫钻井的钻井泡沫,包括钻井泡沫的的基本概念、基本性能和组成;其次论述了泡沫钻进的基本理论,包括泡沫钻进的工作原理,泡沫钻进的循环方式与灌注方式,钻井设备及钻进中的消泡技术和安全技术;再次介绍了泡沫钻进的钻进工艺参数包括泡沫溶液的浓度、气液比、泡沫质量、钻压、转速、空气量、泡沫灌注量洗井时的注入压力等参数的确定方法以及利用计算机模型计算各流动参数的方法;最后通过小口径金刚石泡沫钻进工程实例来分析泡沫钻井与常规钻井该方法相比较,体现其技术的优越性。
在文章的结语部分,对泡沫钻进的技术要点进行总结,并对其发展前景做了展望。
关键词:泡沫钻井钻井泡沫钻井参数泡沫性能ABSTRACTFoam drilling is a kind of new and used to deal with the special natural geographical environment and complex geological conditions of drilling technology. It use uniform stability of foam drilling fluid as the circulation medium, which overcomes the shortcoming of the liquid density of drilling, but also to overcome the shortcomings of drilling and air atomization, effectively solved the problem of water into the drought. Also because of its low density, the fracture strata, low oil layer, had been used widely. In addition, due to low speed on the flow of foam on wall, small, so the flushing action to collapse, cementation of strata, effectively control the hole accidents in drilling area has more and more widely.This paper firstly introduces the foam drilling, including drilling foam drilling bubble of the basic concepts, basic properties and composition, Then discusses the foam drilling the basic theory, including the working principle, foam drilling cycle and the foam drilling, drilling equipment and pouring into the defoaming technology and safety technology, Introduced the foam drilling again into the process parameters including foam solution concentration, gas and liquid foam, quality, than wob, speed, air volume, foam perfusion measure the well-flushing injection pressure parameters determination method of using a computer model and the calculation method of the parameters of each flow, Finally, throughdrilling engineering examples, the small diamond foam drilling and routine analysis foam drilling method, the comparison of technical superiority. In the article, the key points of foam drilling, and its development prospect.Keywords: foam drilling 、drilling foam 、drilling parameters、 froth performance第一章绪论本章介绍了本文的研究背景,阐述了本文的研究目的和研究意义。
可循环微泡钻井液技术在七4-13井的应用耿玉刚【期刊名称】《内江科技》【年(卷),期】2018(039)010【总页数】2页(P36,31)【作者】耿玉刚【作者单位】中石化胜利工程公司渤海钻井总公司【正文语种】中文为解决钻井过程中井漏,减少对低压、低渗油气藏的伤害,研究了适用于七个泉等油田地层特点的微泡(可循环)钻井液体系。
该技术对于地层压力系数在0.6~0.8,岩性多为砂质泥岩、细砂岩、砾石的七个泉等低压、低渗油田,有效的解决了由于钻井液密度对裸眼井段所产生的压力超过其破裂压力很容易引起的严重井漏问题。
提高了该地区的钻井速度,有效地保护了油气层。
通过在七4-13井成功应用微泡(可循环)钻井液技术,为该技术能够在该地区得到推广应用奠定了基础。
1 地质概况七个泉油田的地层岩性以土黄色、黄灰色泥岩为主,夹砂岩及砾石层,该地层成岩性差,地层疏松容易发生井漏。
地层倾角在6°~25°之间。
200 m~850 m左右地层岩性以砂质泥岩,灰褐色砾岩为主,夹粉砂岩。
850 m~1000 m左右地层以灰色泥岩、砂质泥岩为主,砾岩与钙质泥岩互层。
2 工程简况七4-13井设计井深1540 m,完钻井深1540 m。
一开使用φ 311.15 mm钻头钻进至井深200米左右,下入φ244.5表层套管封固。
二开以φ215.9 mm钻头钻至井深1540米,下入φ177.8 mm套管固井完井。
3 存在的问题(1)该地区浅部地层有长段细砂岩,灰褐色砾岩,钻井液粘切控制不当易引起井漏,井塌和形成大肚子。
(2)由于该地区地层岩性多含砾石层,且地层倾角大,为保证井身质量,提高机械钻速是本井段的技术难点。
(3)由于该地区钻井过程中存在着严重的井漏风险,因此,使用微泡钻井液防漏、堵漏的同时能很好地满足钻井液有较强的携砂能力是关键。
(4)由于该地区地层压力系数在0.6~0.8,属低压低渗油田,为保护油气层,防止井漏,严格控制低的钻井液密度和滤失量,以减少固相颗粒对油气通道阻塞和滤液对油层的浸泡时间是钻井液技术难题。
饱和盐水泡沫钻井液体系的研究油田地层富含可溶盐岩,含盐量几乎可达饱和状态。
钻井液的选用尤为重要。
为了保证井眼的稳定和储层保护性好,在现场一般使用盐水或饱和盐水钻井液。
但江汉油田用一般钻井液钻井,钻井液中的液相与固相将会大量侵入油层,这样会对储层造成非常大的伤害。
此外储层为低孔低渗储层,在钻井过程中的很容易出现严重纰漏,钻井液中的固相和液相极易进入储层深部,对储层造成的损害很难解除的,泡沫钻井液体系就可以解决这一系列问题。
标签:饱和盐水;泡沫;钻井液前言:80年代中期,利用泡沫进行了洗井和钻井工作,于此同时也研制了几种泡沫剂(如F873、TAS等)。
中国地质大学等十几个科研和生产单位在理论上、应用上进行了巨大成效的研究探讨,先后研制成功了CD-TslZ、CD-T813、CD一l、OF一l、ADF一1型等泡沫劑,同时他们研究制订了一整套泡沫及泡沫剂检测装里和测量标准,有力地促进了泡沫钻进技术在我国,特别是在地矿部系统的发展。
原石油工业部建立了发泡剂的评定装置,对50余种发泡剂及稳定剂进行了评选,研制了5个泡沫配方,并合成了高温发泡剂F873[1]。
1、我国泡沫钻井技术现状我国泡沫钻进技术的起步较晚。
原地矿部系统进行了应用试验,实践中摸索出来采用泡沫钻进技术的一些经验。
在普通钻进方法的墓础上,四川省地矿局二0八水文工程队等单位还进行了泡沫潜孔锤钻进试验,为扩大泡沫钻进技术的应用做了有益的探讨。
总之,我国泡沫钻进技术已经基本成龙配套,具备了30(沁m左右深井钻井洗井的成套技术服务能力。
同时目前我国泡沫钻进技术还不完善,许多现场都是摸索着施工,成本也较高.相当多的单位只是把泡沫作为排碴的手段和防止漏失,因而也就出现一些不合理现象。
此外,尽管国内己经研制出多种泡沫剂,但泡沫钻井的理论研究还很远远不够,急需进行这方面的研究和推广工作,以便更好地和指导野外实际泡沫钻井。
2、盐水钻井液的特点通常意义上我们所说的盐水钻井液指的就是NaCl钻井液,其性能良好,对付复杂地层上有很强的优越性和应用广泛性,以下是NaCl钻井液的特点:(1)有很高的矿化度(2)抗盐侵能力很好(3)盐水钻井液的滤液在性质上接近地层原生水(4)对保持固相含量处于较低水平很有利(5)盐水钻井液能起到抑制地层造浆的作用3、饱和盐水起泡剂的优选饱和盐水钻井液的定义是Cl-含量在180g/L以上的钻井液体系即为饱和盐水钻井液[2],主要用于复杂岩膏层和大段盐岩层的钻探为主。
新型低密度微泡沫防漏修井液技术新型低密度微泡沫防漏修井液技术的研究与应用随着油田开发的深入,钻井修井液技术的研究不断深入。
传统的漏失控制技术虽然成熟,但是仍然存在一些缺点,例如低效率、高成本、不可靠等。
近年来,新型低密度微泡沫防漏修井液技术的出现,为钻井修井液技术的研究与应用带来了新的突破。
新型低密度微泡沫防漏修井液,是在传统防漏技术的基础上,通过添加表面活性剂、泡沫剂等物质,使得钻井液中出现大量的微小气泡,从而形成一层均匀、稳定的泡沫层,可以有效地减少钻井液流失量,提高钻井效率。
同时,由于泡沫层的作用,可减轻泥浆对地层的侵蚀,从而保持井壁稳定,防止漏失发生。
因此,新型低密度微泡沫防漏修井液技术不仅具有高效率、成本低廉、可靠性高等优点,还保持了传统防漏技术的基本要素。
此外,在新型低密度微泡沫防漏修井液技术的研究过程中,对各种添加剂的筛选和比例的调整也是非常重要的。
例如,表面活性剂选择应考虑到其合适的亲水性、热稳定性、分散性和泡沫稳定性等因素;泡沫剂的选择则要使其具有良好的泡沫稳定性、泡沫性质和可分离性等特点。
通过对添加剂比例的优化调整,可以得到最佳的泡沫结构和稳定性,从而达到更好的防漏效果。
经过实验验证,新型低密度微泡沫防漏修井液技术在油田钻探修井作业中得到了广泛的应用。
以国内某油田为例,该技术在井深1000-3000米的区间使用,实现了控制漏失率小于0.1%的目标。
与传统技术相比,使用新型技术可以节约损耗的钻井液,减少环境污染,提高钻井效率,降低成本。
同时,在实际应用中,该技术还具有操作简单、安全可靠等优点,容易为工程人员接受。
综上所述,新型低密度微泡沫防漏修井液技术作为一种新兴的钻井修井液技术,在实际应用中具有广泛的优点和可行性。
在未来的研究工作中,可以从优化添加剂比例、控制泡沫稳定性、改进工艺流程等方面入手,进一步提高该技术的防漏效果和应用范围。
在新型低密度微泡沫防漏修井液技术的研究和应用过程中,还需要考虑加工生产流程的问题。
试论可循环微泡沫钻井液的研究与应用
发表时间:2019-05-24T11:31:34.860Z 来源:《防护工程》2019年第3期作者:刘风涛杨庆叙王磊贾保旭单东亮[导读] 为实现油气勘探过程中钻井工作顺利开展,就应在其中应用合理的钻井液,提升钻井工作实施效果,确保石油开采能够满足相关行业综合发展要求。
中国石化集团中原工程有限公司钻井三公司河南开封 475300
摘要:为实现油气勘探过程中钻井工作顺利开展,就应在其中应用合理的钻井液,提升钻井工作实施效果,确保石油开采能够满足相关行业综合发展要求。
而可循环微泡沫钻井液作为传统钻井液的重要延伸,其具备诸多优势,能够在提升钻井工作实施效果的同时,促使我国油气行业向着更加合理的方向发展。
本文将介绍可循环微泡沫钻井液,提高相关人员对该类钻井液的了解,扩展该类钻井液应用范围。
关键词:可循环微泡沫钻井液;调配;应用
引言:
对于可循环微泡沫钻井液来说,其具备特殊的网状结构。
能够在钻井过程中减少油气漏失量,有效控制一系列外在因素对钻井工作产生的影响。
而且在可循环微泡沫钻井液的支持下还能在油气地质层处形成保护储层,不断提高取心收获率,这对于油气勘探顺利开展也起到非常重要的作用。
而且在钻井过程中应用可循环微泡沫钻井液,还能够改善钻井工作在实施过程中出现的问题,落实油气勘探效果提升的目标。
1可循环微泡沫钻井液的研究
在可循环微泡沫钻井液研究时,首先应研究可循环微泡沫钻井液中处理剂选择模式,并对可循环微泡沫钻井液中常用的处理剂展开有效分析,结合可循环微泡沫钻井液实际作用效果选取合理的处理剂,继而强化可循环微泡沫钻井液应用价值。
一般来说,可循环微泡沫钻井液中的基本成分较为复杂,其中包括基浆、发泡剂、稳泡剂、降滤失剂和流型调节剂这几种,这就应针对这几项组成成分展开有效分析,确保可循环微泡沫钻井液调配的合理性。
为强化各类材料在可循环微泡沫钻井液中的作用效果,就应按照合理的比例进行各类实际调配,逐步提升可循环微泡沫钻井液整体质量和应用价值,以为油气勘探中钻井工作顺利开展奠定坚实基础。
同时,还应结合可循环微泡沫钻井液组成成分物理性质确定可循环微泡沫钻井液搅拌时间,有效控制外在因素对可循环微泡沫钻井液搅拌效果产生的影响,以保证可循环微泡沫钻井液中各类原材料作用效果有所提升。
2可循环微泡沫钻井液的应用
受地质条件的影响,部分油气资源开采区在进行钻井工作时经常会出现井漏问题,这对于油气勘探中钻井工作试试效果有着严重的影响,为改善这一现状,就应在可循环微泡沫钻井液的支持下开展钻井工作,有效控制一系列外在因素对钻井工作产生的影响,据此推进油气勘探中钻井工作顺利开展。
加上可循环微泡沫钻井液具备体系密度低和屏蔽效果优良的优势,能够在一定程度上实现平衡钻井的目标,有效保护相应区域地下油气层,避免油气勘探过程中出现油气资源泄露的问题,进一步保障相应区域各项资源物质的利用效率。
而且在多方面分析过程中,了解到可循环微泡沫钻井液在油气勘探现场中的应用主要表现在以下几个方面:第一,在可循环微泡沫钻井液中各成分维护的条件下能够避免钻井过程中出现油气体系过度失水的问题,尽可能的保障现场油气资源质量效果,全面满足有关部门对油气勘探的面要求。
第二,将传统钻井液替换成可循环微泡沫钻井液,则可以根据油气勘探现场实际情况进行锥形罐淘洗,不断降低钻井液中含沙量和碎屑量,据此强化油气勘探效果。
第三,对于油气勘探过程中使用的机械钻来说,还可以在可循环微泡沫钻井液的支持下调整机械钻现有运行模式,不断提升机械钻运行效率。
在强化钻井工作实施效果的同时,保证油气勘探的合理性。
与此同时,可以利用可循环微泡沫钻井液应用价值分析各项井控工作的实施效果,必要时还可以结合油气勘探现场实际情况对可循环微泡沫钻井液中各类材料调配方案实施优化调整,避免可循环微泡沫钻井液浪费,保障油气勘探中钻井工作经济效益。
第四,正是因为可循环微泡沫钻井液具备良好的密实性特点,才能避免油气勘探时出现油气资源泄露的问题,同时控制各项复杂情况对油气勘探中钻井工作产生的影响,逐步提高钻井工作对各项外在因素的控制力度。
此外,在钻井工作中应用可循环微泡沫钻井液还能有效抑制油气存储点出现页岩水化膨胀的问题,有效处理油气勘探现场中井壁稳定性低下的问题。
在保证钻井工作质量安全和整体稳定性的同时,提高油气勘探水平和油气开采力度,据此满足我国相关行业发展要求。
结语:
综上所述,了解到可循环微泡沫钻井液具备诸多优势,能够弥补传统钻井液应用缺陷,有效改善油气勘探中钻井工作在实施过程中潜藏的问题,确保钻井工作在油气勘探中发挥自身最大的作用。
而且在多方面研究中还发现可循环微泡沫钻井液具有明显的应用优势,这就应提升可循环微泡沫钻井液在油气勘探中的应用力度,使得钻井工作与油气勘探工作要求处于相互衔接的状态。
参考文献:
[1]岳前升,王玺,张顺元,蒋光忠,胡友林.可循环微泡沫钻井液性能研究[J].石油天然气学报,2011,33(09):123-126+169.
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作者简介:
刘风涛(1973-)男,汉族,山东阳谷县人,高级技师,主要从事钻井液工作。