【7A文】可循环微泡沫钻井液简介.ppt

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1、可循环微泡沫钻井液简介技术经济实力介绍华北石油钻井工艺研究院是集团公司成立最早的专门从事钻井技术研究的机构，涵盖了从地面到井下绝大部分的钻井工艺、钻井机械、钻井液等钻井技术研究领域，目前已经走过了23年的钻井技术研究历程，建院20多年来，紧密围绕油田钻井及勘探、开发生产开展技术研究、技术攻关与技术服务，解决生产关键技术难题，推动技术进步与发展，经过不懈的努力和探索，构筑起了以钻井、油田化学、固井完井三大技术研发系统为主体，以技术服务和技术产品研制生产为两翼，具有自身特色的“一体两翼”可持续发展平台和模式，形成了技术开发、研究、推广、服务、高技术含量产品生产

2、的技术创新体系。成为华北石油管理局的钻井技术研发中心和技术支撑单位。可循环微泡沫钻井液技术该项技术是针对低压储层特点，为解决钻探过程中漏、塌、卡等钻井事故和油气层污染等难题，研究的一种新型低密度、低成本、轻污染的钻井液体系.微泡沫钻井液特点抗温能力强，可达170℃，室内评价在170℃高温条件下，热滚16小时及静止陈化16小时，微泡沫钻井液体系仍具有良好的稳泡能力和流变性。密度范围0.5-1.00g/cm3，并且可以通过专用消泡剂调整，现场应用可根据实际地层压力需要，将微泡沫钻井液消泡转化为常规水基钻井液使用。具有良好的抑制性，室内评价经发泡后的钻井液其8小

3、时页岩膨胀量比原基浆降低近一倍。微泡沫钻井液特点体系性能稳定，滤失量低，动塑比高，携岩性能好，对井壁具有很好的保护作用。可循环使用，因其粘切较高，具有较强的洗井能力，克服了有效排量低所带来的不足，钻井液在较低的环空返速条件下，仍具有良好的携岩能力。具有一定的抗盐污染能力和较强的抗油污染能力，抗盐量达4%，抗油15%。成本低，操作简单，现场配制不需要增添额外配套设备.保护油气层效果微泡沫钻井液固相含量相对较少，活性剂用量较多，使得较细小的固相颗粒（1—5μm）大多都吸附于气液界面上，而形成直径大于10—100μm的胶团。这些胶团的主要特点之一是强度高、不易分

4、散，不仅增加了气液界面的强度，凝聚了细小颗粒，同时还吸附了液体（水），使滤失量很小。另一方面这些胶团的尺寸相对常规钻井液的固相颗粒要大得多，胶团与胶团间存在斥力且可压缩变形，有利于对空隙和微裂缝进行封堵。经室内试验，当岩心经微泡沫钻井液污染后，切割0.93cm后测得的岩心渗透率恢复值为96.68%，因此，即使在正压差条件下，仍能起到很好的防漏和油层保护作用。哈345X现场应用中，微泡沫钻井液密度为0.80g/cm3，实际储层存在二级和三级裂缝，压力系数仅为0.68，施工过程中没有发生漏失现象，日产液15.12m3，纯油10.9m3/d，表皮系数1.64，堵

5、塞比1.28。适用的地层和钻井技术稳定性良好的古潜山及火成岩地层。砂岩地层。在砂岩类型油气藏使用微泡沫钻井液，要根据地层的稳定程度确定相应的钻井技术措施。大位移定向井宝302井使用微泡沫钻井液欠平衡钻井,地层岩性为泥岩偶有煤线夹层，分为80%的纯泥岩，20%的粉沙质泥岩，施工过程中未出现坍塌及掉块情况。对于特低压油气藏，使用微泡沫钻井液作为钻井完井液，在正压差条件下打开油气层，由于液柱压力比常规低密度水基钻井液低，其保护油气层效果会更好。高温高压条件下的密度分析温度和压力是微泡沫钻井液密度的主要影响因素，目前室内做出了90℃、40MPa以内的微泡沫钻井液的

6、温度、压力、密度曲线.高温高压条件下的密度分析由图看出，曲线分为三段；低压垂直段、中间弯曲段和高压水平段。分析密度变化情况,微泡沫钻井液在浅井中能更好的体现低密度特性，在深井和超深井中，深井段微泡沫钻井液密度主要受温度影响，根据微泡沫钻井液密度随温度和压力的变化趋势，密度将随井底温度的增加而逐渐降低，井筒内的钻井液密度始终小于1.00。高温高压条件下的流变性分析配制微泡沫钻井液要求基浆要有良好的抗温性和流变性。要求有一定的粘度和切力，防止微泡沫上浮，以提高钻井液稳定性，所以基浆本身已经具有良好的携岩能力。发泡后由于微泡沫的形成，钻井液粘度和切力会进一步增加

7、，通过温度、压力、密度曲线可知，在高温高压条件下，微泡沫被压缩,其流变性更接近基浆，因此，微泡沫钻井液流变性因温度压力的变化不会影响钻井施工。微泡沫钻井液的循环压耗美国埃克索石油公司在微泡沫钻井液的循环压耗工作上做了大量的室内实验，认为微泡沫钻井液在井筒中循环时，井底的气泡处于压缩状态，在上返过程中气泡逐渐变大，因而产生一个向上的力，使微泡沫钻井液在井筒的环空压耗比通常预计的要低。而且由于在循环过程中，微型泡沫钻井液系统的动能增加，稳定性增强，使循环时的密度小于其静止时的密度，也有利于降低微泡沫钻井液的循环压耗。另一方面，由于微泡沫钻井液的可压缩性，循环时

8、泵的有效排量较低，泵压低，因而循环压耗较常规水基钻井液在相同排量时