天然气侵入油基钻井液的井口脱气分离技术.pdf

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1、2010年天然气技术Vol.4，No.3第4卷·第3期NaturalGasTechnologyJun.2010文章编号：1673-9035（2010）03-0027-02天然气侵入油基钻井液的井口脱气分离技术122232刘俊谭山川方敏张洪罗永中丁振龙（1.重庆市燃气集团公司，重庆400020；2.中国石油川庆钻探工程公司，四川成都610051；3.百勤石油技术有限公司，广东深圳518054）摘要天然气要溶于油基钻井液，其溶解度大小受多种因素影响。在超过临界压力和临界温度的井眼内，天然气有可能在油基钻井液中完全溶解凝析甚至发生超临界现象。所以，天然气侵入油基钻井液后的运移膨胀规

2、律有别于水基钻井液的运移膨胀规律；在向上部井段运移过程中，溶解气存在反凝析挥发现象和气体因压力降低而发生的等温膨胀现象，这都将引起井筒气液体积比急速升高。若不对侵入油基钻井液的天然气进行井口控制，将可能引发灾难性事故。为了控制天然气侵入油基钻井液的风险，角51-1FM井在目的气层钻进时使用了旋转防喷器与液气分离器，对侵入油基钻井液的天然气进行井口脱气分离，取得了预期效果。关键词天然气气侵油基钻井液溶解脱气中图分类号：TE254.4文献标识码：A别是乳化剂的介电常数是主要的内在影响因素；在0引言地层条件下，天然气的溶解度还随压力的增加而增在国际钻井服务市场上，大多数油公司在钻探

3、加，随温度的上升而减小，且压力的影响远大于温探井、超深井、三维定向井、水平井及大位移井时度的影响。天然气在油基钻井液中的溶解将稀释水是乐意选择油基钻井液体系的，以支撑旋转导向和分散相，改变钻井液体系的油水比。[1]随钻测井等最领先技术来勘探开发油气田。油基有人对富含地层水的凝析油气样品进行了地下钻井液的组分通常是以柴油或无毒矿物油作连续环境的模拟测试，发现了超临界现象，当压力降低[3]相；水作分散相，水含量为10%～40%不等；主辅至某点压力后，又出现了液气两相状态。气侵油乳化剂作油水乳化稳定剂，以有机酸和有机酰胺等基钻井液类似这种情况。因为存在超临界现象，处为主乳化剂，可生

4、物降解的烷基苯磺酸钠等为辅乳于临界压力和临界温度以上的流体对有机物的溶解化剂；有机土为分散胶体；氧化钛铁矿或重晶石等是非常强的，所以在高温、高压井中，天然气在油作加重剂；无机盐调节水相活度，一般乳化水即为基钻井液中有可能完全溶解凝析。在向井口运移过20%的氯化钙盐水。笔者就天然气侵入油基钻井液程中又逐渐出现反凝析现象，引起井筒气液体积比后的运移膨胀进行探讨，并提供一种可供现场应用急速升高，同时又存在因压力降低引起的等温膨的天然气侵入油基钻井液的井口脱气分离技术。胀，等组分体积随井内压力的变化关系相当复杂，值得进一步进行理论推导和模拟实验。总体来说，1油基钻井液井口脱气分离的必

5、要性在从井底侵入后的很长井段，气侵油基钻井液的等天然气与柴油或无毒矿物油极性相似，具有互组分相对体积变化极小，即体积并不随压力发生明溶性。如甲烷，在标准状况下其在石油中的溶解系显变化。只有在接近井口的几十米或几百米时，才[2]数为0.3，在水中的溶解系数为0.033。然而，侵入符合单相气体定律，即气体体积与压力呈近似反比油基钻井液的天然气溶解度大小则受多种因素影例的关系。综上所述，油基钻井液气侵即使很严响。可以定性地认为：油基钻井液的介电常数，特重，其最初造成的井底压力降也是很小的。指望通收稿日期：2010-02-25修订日期：2010-04-28作者简介：刘俊（1972－）

6、，女，高级工程师，从事天然气机械设备及技术管理工作。E-mail：ztshy518@sohu.com天然气技术／27第4卷刘俊，等：天然气侵入油基钻井液的井口脱气分离技术第3期过水基钻井液气侵经验，即通过钻井参数如泵压、鞋，天然气甚至窜到地面，造成井喷失控。所以，钻时等的变化来判断油基钻井液的气侵几乎是不可侵入油基钻井液中的天然气必须有控制地进行分离能的。由于天然气的溶解性与可压缩性，当其接近和燃烧清除，特别是含有H2S的天然气必须进行燃烧地面时才开始极大地膨胀，之前的录井气测也监测清除。不到，但其随后的影响可能是灾难性的。在接近井2油基钻井液井口脱气分离装置设计口几百米甚至

7、几十米时，天然气突然喷出，可能引起爆炸与火灾（特别是在高温干燥季节）。同时，天鉴于油基钻井液气侵的风险，在钻井设计中应然气喷出也引起井内压力剧降，类似气举诱喷，地增加在目的气层钻进时使用旋转防喷器与液气分离层天然气再次侵入井筒。即使关井，也有较高的器，用于天然气的井口控制与分离，如图1所示。立管、套压力，可能憋漏易碎裸眼地层或表层套管旋转防喷器安装在环形防喷器上端，旋转防喷-1(#1)4/（!254mm）<=*（!50mm）!"#56789$%&'(!"#3$*（!305mm）21/:;789!203m