微泡鉆井液室內(nèi)研究及性能評價

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1、精細(xì)石油化工進(jìn)展30ADVANCESINFINEPETROCHEMICALS第15卷第4期微泡鉆井液室內(nèi)研究及性能評價謝建宇，周亞賢，耿曉慧，盧國林，劉光成，郝繼雙(中原石油勘探局鉆井工程技術(shù)研究院，河南濮陽457001)[摘要]微泡鉆井液是一種適用于低壓易漏地層的新型鉆井液。通過對起泡劑和穩(wěn)泡劑進(jìn)行優(yōu)選，開發(fā)出抗溫135oC的微泡鉆井液。室內(nèi)評價結(jié)果表明，微泡鉆井液抗溫、抗污染能力強(qiáng)，同時具有良好的抗壓縮、密度還原特性和承壓封堵性能。在20—40目砂床中，微泡鉆井液承壓封堵能力達(dá)20MPa以上；經(jīng)顯微鏡微觀表征，微泡呈球形，粒徑分布集中在50—200m之間。[關(guān)鍵詞]微泡鉆井液

2、起泡劑抗壓縮密度還原微泡鉆井液是國外一種成熟的新型低密度鉆堿型兩性離子主表面活性劑和非離子型輔助表面井液體系，由美國MI鉆井液公司和Acti—Systems活性劑組成，自制；十二烷基磺酸鈉AS、辛基酚聚公司共同研制?。目前，該體系已在北海、委內(nèi)氧乙烯醚OP一10、十二烷基苯磺酸鈉ABS、十二瑞拉西北部和墨西哥灣等地區(qū)老油田低壓地層的烷基二甲基氧化胺OB一2、椰油酰胺丙基甜菜堿數(shù)百口井進(jìn)行了成功試驗，結(jié)果表明在易漏失和CAB一35，均為工業(yè)品，臨沂蘭山區(qū)綠森化工有限易發(fā)生壓差卡鉆的低壓層和多壓力層系地層中，公司；泡沫增強(qiáng)劑FSA一2，小分子胺類化合物，工微泡鉆井液是最佳體系。微泡鉆

3、井液通過特殊處業(yè)品，萬豐鉆采助劑有限公司；聚胺抑制劑，工業(yè)理劑產(chǎn)生多層膜包裹的微泡，典型的微泡直徑在品，撫順石油化工研究院；CaC1，NaC1，均為分析25～200m間，微泡內(nèi)部是一個球形空氣核。微純，天津市富宇精細(xì)化工有限公司。泡強(qiáng)度高、氣體通透性差，使微泡能承受井底壓高速攪拌機(jī)、表面張力儀、高溫滾子爐、六速力。微泡鉆井液具有密度低，可重復(fù)使用，不受旋轉(zhuǎn)黏度計，青島海通達(dá)儀器有限公司；CL一11MWD和鉆井液馬達(dá)等井下工具的影響，現(xiàn)場不型PVT流體測試儀，荊州創(chuàng)聯(lián)石油科技發(fā)展有限用添加注入氣體的設(shè)備(壓縮機(jī)及生產(chǎn)和注入氣公司；透反射金相顯微鏡，上海光學(xué)儀器一廠。體的設(shè)備等)，能

4、有效防止低壓破碎、高滲透率砂1．2評價方法巖及裂縫性漏失地層漏失、保護(hù)油氣層、降低鉆井1)泡沫半衰期測定方法成本等優(yōu)勢J。國內(nèi)部分石油企業(yè)也開展了這在100mL水中加入一定量起泡劑或穩(wěn)泡劑，方面的技術(shù)研究工作，并取得了一定的成果J。在10r／min下，攪拌1min，將泡沫漿加入量筒筆者從微泡體系形成與穩(wěn)定理論出發(fā)，通過對起中，記錄泡沫體積，并記錄泡沫體系析出50mL發(fā)泡劑和穩(wěn)泡劑的優(yōu)選，在室內(nèi)確定了抗溫135oC泡基液所用時間，作為泡沫半衰期。的微泡鉆井液配方，并對其進(jìn)行了性能評價。2)微泡粒徑分布測定方法將微泡鉆井液樣品均勻鋪在載玻片上，光學(xué)1實驗顯微鏡照相后，用專業(yè)圖像分析軟

5、件測量300—1．1試劑與儀器500個微泡的粒徑，微泡粒徑分布計算公式如下：黃原膠XC，工業(yè)品，中軒生化有限公司；低黏Ft=Ni／No羧甲基纖維素鈉鹽Lv—CMC，高黏羧甲基纖維素式中，表示第i區(qū)間中微泡個數(shù)占全部鈉鹽Hv—CMC，丙烯酸／丙烯酰胺共聚物80A51，區(qū)間總微泡個數(shù)Ⅳn的百分?jǐn)?shù)；區(qū)間依據(jù)微泡粒徑均為工業(yè)品，濮陽誠信鉆采助劑有限公司；聚陰離范圍劃分，如40—60m為一個區(qū)間。子纖維素LV—PAC，工業(yè)品，山東得順源石油科技有限公司；丙烯酰胺、環(huán)氧氯丙烷和二甲胺反應(yīng)收稿13期：2014—02—06。物與丙烯磺酸鈉、丙烯酸鉀共聚物CPS一2000，自作者簡介：謝建宇，高級

6、工程師，博士，從事油田化學(xué)品研制制；丙烯酰胺和2一甲基一2一丙烯酰胺基丙磺酸及開發(fā)工作?；痦椖浚褐性涂碧骄种卮罂萍脊リP(guān)項目“微泡鉆井液共聚物PAMS601，自制；起泡劑Foam一1，由甜菜技術(shù)研究”(2012321)部分研究成果。2014年7月謝建宇等．微泡鉆井液室內(nèi)研究及性能評價313)頁巖回收率測試方法泡劑，加量以0．5％～1．0％為宜。取2．0—3．8mm頁巖在(105±3)℃下烘至2．2穩(wěn)泡劑恒重，稱取1Og頁巖(G0)放人待測微泡鉆井液穩(wěn)泡劑在微泡鉆井液中能顯著提高液相黏中，于135℃下滾動16h，用孔徑0．42mm篩回度，延長液膜排液時間，減弱微泡間碰撞沖擊力，

7、收巖心，在(105±3)℃下烘至恒重，測定回收巖防止微泡破裂，增強(qiáng)微泡穩(wěn)定性。Foam一1加量心質(zhì)量(G。)；再將其放入清水中于120℃下滾動0．4％，穩(wěn)泡劑加量0．3％，考察不同穩(wěn)泡劑對起2h，用孔徑0．42mm篩回收巖心，于105±3℃下泡體積和半衰期的影響，結(jié)果見表2。烘至恒重，稱取回收巖心質(zhì)量(G2)，頁巖回收率表2不同穩(wěn)泡劑對泡沫性能的影響計算公式：一次頁巖回收率，尺，=v1×100％b0二次頁巖回收率，R2=×100％u0D相對頁巖回收率，R=1"2×100％從表2看