新型水基微泡沫钻井液的室内配方优选和性能评价
钻井液性能评价测试及设计
钻井液性能评价测试及设计 指导书
郑秀华主编
中国地质大学(北京) 2005 年 03 月编制
第 1 页 共 48 页
前
言
《钻井液性能评价测试及设计指导书》 主要是为勘查技术与工程专业和相关专业四年制 本科生编写的实践用教材,配合《Principles of Drilling Fluids》教材,为《钻井液工 艺原理》课程提供实验和钻井液设计指导。本教材也可作为相关的现场技术人员,尤其是岩 心钻探技术人员、管理人员的参考书。 目前,大学本科教学正在向素质教育转变,本教材理论联系实际,有助于学生掌握知识 和应用知识。本教材有四部分组成:第一部分介绍钻井液基本性能及其测试方法,第二部分 钻井液用膨润土性能评价,第三部分钻井液碱处理及钙、盐污染及处理,第四部分钻井液添 加剂及钻井液体系评价。 本教材从钻井液基本性能出发,针对岩心钻探向深部发展,钻遇地层更加复杂,对钻井 液性能要求更高等问题, 结合近年来的钻井液研究成果, 借鉴油气开发的一些先进钻井液技 术,进行岩心钻探技术钻井液设计,为学生提供实践经验,同时为岩心钻探提供一些成功的 钻井液技术。 钻井液基本性能包括:钻井液密度、钻井液流变性能、钻井液失水造壁性、钻井液固相 含量、钻井液含砂量、钻井液的润滑性。 膨润土性能评价包括:钻井液中膨润土含量、泥浆用膨润土品质评价。 钻井液处理包括:泥浆碱处理,钙、盐侵污染和处理 钻井液添加剂及钻井液体系评价包括:水解聚丙烯酰胺的性能应用、钻井液的抑制性评 价以及各种添加剂在相应体系中作用原理的分析与评价。 本教材第一部分由郑秀华与杨浩编写, 第二部分由郑秀华与李国民编写。 全书由郑秀华 负责统稿。在编写过程中,得到刘选朋、陈立敏、詹美萍、张天笑、刘翠娜等研究生的大力 支持和帮助,在此向他们及其他未提及的研究生们表示衷心的感谢。 限于编者的水平,书中错误和不妥之处在所难免,敬请读者批评指正。
微泡沫钻井液体系应用浅析
随发泡剂 浓度 的增 加 , 系表 面 张力 迅速 降低 , 体 更
() 2 低压低 渗油 藏 。在低 压 低渗 油 层 中 , 层 易受 多 的活性剂 分子在气液界 面定 向排 列 , 地 非极性部 分 的作 到钻井液和完井液的污染 , 使产量更低 , 应用微泡沫钻 用增大, 活性溶液的表面粘度增大 , 液膜排液速度降低, 井 液体 系可 以避 免这类 情况 的发 生 。 泡沫稳定性增强[ 。当浓度达到 0 3 时, 4 ] . 泡沫发泡体 () 3 硬地层 。在硬 地层 中 , 由于 传统 的 钻井 液对 井 积 和半 衰期均达 到最 高值 , 当起 泡 剂浓 度再 继续 升 高 , 底 的压持 效应 以及对岩石 的重 复破碎会 导致钻 速低 , 应 泡沫 的发泡体积 、 泡沫半 衰 期均 随 之减 小 , 明发泡 剂 表 . 左 9 6 在 考 用微 泡沫钻 井液 能减少压持 效应 , 并且能通 过微泡 沫的 的最佳 浓 度应 在 0 3/ 右 , 现场 应用 时 , 虑 到地 稀 确 . . %之 自浮能力更 好 的携 带岩 屑 , 较少 重 复 破碎 , 而 提高 钻 层 吸 附、 释等 问题 , 定使用 浓度 为 0 3 t0 5 从
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西 部探矿工 程
21 01年第 4期
微 泡 沫 钻 井 液 体 系应 用 浅 析
谢 从 辉 , 刘林 红
(. 1 大庆钻探 工程公 司钻 井工程技 术研 究院欠平衡 技术研 究所 , 龙江 大庆 1 3 1 ; 黑 6 4 3
2大庆 矿 区服务事 业部公 共汽车 公 司, 龙江 大庆 13 1) . 黑 643 摘 要 : 对 大庆 外 围油田( 点是 中深 开发 井) 海塔 地 区低 压 、 渗 、 产且 无 浅气层 发 育的 开发 针 重 和 低 低 井 , 了保持 井壁 稳定 、 一步提 高钻 井速 度 、 为 进 防止 井漏, 用 了微 泡沫钻 井液技 术 。现 场应 用结果表 应 明, 该套钻 井液体 系性能稳 定 , 岩能 力强 , 携 有效 降低钻 井液 密度 , 降低 井底 压力 , 防止 井漏 , 满足 了工
可循环泡沫钻井液性能及应用现状
携砂悬浮性能好 , 机械钻速快 , 缩短 了建井周期 , 提高了
经 济效 益 。 .
可循 环 泡 沫 钻 井 液 在 胜 利 油 田的 滨 64区 块 、 7 滨 38区块 、 4 临盘 、 草桥 、 家 、 家 、 邵 郑 车镇 等 油 田应 用 成 功 , 效 的开 发 了低 压古 潜 山裂缝性 油藏 。胜利 油 田潜 有 山地层 压力 系 数 为 10 ~ 1 1_ , . 7 . 13 但在 后 期 钻 进 中下 ] 部地 层 压 力 很 低 , 0 4E 井 壁 坍 塌 和 井 漏 现 象 严 仅 .4 , 重, 如商 7 一斜 6井 。完 井 井 深 37m, 中 35 ~ 5 65 其 59 37m 为三 开 长 裸 眼井 段 , 65 使用 可 循 环 泡 沫 钻 井 液 密 度 08 ~09 gc , 度 8 ̄ 10 , 出岩 屑正 常 , .O . 5/m3粘 5 2s返 保 ຫໍສະໝຸດ 21 0 0年第 1 期 1
西 部探 矿工 程
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们经 多方研 究 , 现 了另一种 效果更 好 的 固相 添加剂 。 发
2 可循环 泡沫钻 井液在 国内油 田的应 用现状 2 1 在 裂缝 性地 层 中的应用 .
解决 了井漏 。 现 场应 用表 明 : 循 环 泡沫 钻 井 液 能 防漏堵 漏 , 可 且
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西部探矿工程
21 年第 1 期 00 1
可 循环 泡 沫钻 井液 性 能及 应 用 现 状
崔 文 青
( 中国石 油大学< 北京> 石油 工程教 育部 重点 实验 室,北 京 124 ) 0 29 摘 要 :9 6 可循环 泡 沫钻 井液在 胜利 油 田成功 应用 , 19 年 至今 除 了在 胜利 、 吐哈 油 田较 大规 模 的应 用
钻井液配方优化及性能评价研究
钻井液配方优化及性能评价研究第一章:绪论随着石油勘探和开发的不断深入,钻井液作为钻井过程中不可或缺的重要物质,其在钻井中起着至关重要的作用。
钻井液不仅要具有良好的钻井性能,还需要具有高效的地层保护和环境保护能力。
因此,钻井液的配方优化和性能评价是钻井过程中必不可少的一环。
本文主要介绍钻井液配方优化及性能评价的研究现状,以及当前存在的问题。
在此基础上,提出了改进钻井液配方和评价性能的一些措施和建议,旨在帮助钻井行业提高钻井液的性能和效率。
第二章:钻井液的基本性能钻井液是一种复杂的混合物,通常由水、天然或人工添加剂和固体颗粒等组成。
根据所添加的物质不同,钻井液可分为水基钻井液、油基钻井液和气基钻井液等。
钻井液的基本性能包括:黏度、密度、过滤性能、相容性、乳化性、泡沫性、地层保护性、环境保护性等。
黏度是钻井液的重要性能之一,其直接影响钻头对地层的切削能力。
黏度过高或过低都会对钻头的切削和井下工序造成不利影响。
密度是钻井液另一重要性能,它主要影响钻头的正常下传和井下工序的顺利进行,密度过低会导致气体回流和井壁塌陷,密度过高会导致井眼增大和钻头抵抗力加大。
过滤性能是衡量钻井液性能的常见指标之一,它主要反映钻井液对地层的侵入能力,即钻井液对砂岩等地层的过滤速率。
相容性是钻井液在互相接触后是否相互溶解的能力,乳化性则是油基钻井液的特有性能,它主要影响到钻井液的分离和回收。
泡沫性是气基钻井液的特有性能,它主要影响到钻井液与钻井管的阻力和通过井眼的能力。
地层保护性和环境保护性则是钻井液的另外两个重要性能,钻井液必须具有足够的地层保护性和环境保护性,以保护油气资源和生态环境。
第三章:钻井液配方优化技术钻井液的配方是钻井液性能的重要决定因素,它直接影响钻井过程中的安全和效率。
优化钻井液配方是改善钻井效率、减少抛失以及保证钻井安全和生态环境的关键。
目前,钻井液配方优化技术主要包括试验设计法、正交试验法、灰色关联分析法等。
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。
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。
可循环微泡沫钻井液应用论文
可循环微泡沫钻井液应用初探主题可循环微泡沫钻井液体系是近年来国内外钻井液界推出的一种新型低密度钻井液体系,微泡钻井液体系与普通泡沫体系的显著区别在于微观结构特征上的显著差异:微气泡是以均匀、非聚集、非连续态存在的,从而保证了体系的可连续循环使用。
在低剪速率条件下,通过实验研究得出的可循环微泡沫钻井液具有稳定性高,密度可调,滤失量小,抗盐、抗钙、抗温性能好等优点,防漏、堵漏、防塌等效果明显。
关键词微泡沫钻井液贾敏效应堵漏防塌中图分类号:td 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)02-01-01在国外可循环微泡沫钻井液广泛应用于近平衡钻井、水平井钻井、衰竭油层、低压地层钻井以及解决低压渗漏地层的严重漏失。
在国内,主要解决低压易漏地层所遇到的严重井漏和油层污染问题,2004年后开始用于近平衡钻井、水平井钻井及深井钻井中。
目前陕甘宁盆地长庆油田多数石油钻井队使用钻井液体系难以解决钻屑分散带来的高密度、高固相,给外围“三低”油田带来严重污染,直接影响钻井生产速度和钻井质量,为了最大限度降低石油钻井对环境造成的污染,提高钻井效率,保证钻井质量,提高钻井经济效益,我们在长庆油田石油钻井作业中引进了可循环微泡沫钻井液工艺。
1、微泡沫钻井液体系中发泡剂分子结构微泡沫钻井液中常用阴离子型和非离子型表面活性剂作为起泡剂。
选择阴离子型表面活性剂的理由是:此类表面活性剂在水溶液中电离出表面活性阴离子,其结构由亲油基和亲水基两部分组成。
具有较强的起泡能力,若分子结构中有较强的亲水基和合适的亲油基,则能产生细小而持久的泡沫。
且此类表面活性剂还具有来源广,价格便宜等优点;选择非离子型表面活性剂的理由是:此类表面活性剂在水溶液中不会电离,分子结构中没有活跃的烃基,性能比较稳定,因而有较好的抗盐、抗钙、抗酸碱能力。
两种或两种以上的表面活性剂复配能起到增效,互相弥补各自性能上的缺陷、派生出新性能的作用,这就是表面活性剂的协同效应。
低密度微泡沫压井液的研究与应用
文章编号:100125620(2006)0420039203低密度微泡沫压井液的研究与应用李八一1 席凤林2 雍富华1 朱夫立1 熊开俊1 蒋玉琴1 韩秋玲3(1.吐哈石油勘探开发会战指挥部钻采工艺研究院,新疆鄯善;2.华北石油管理局第一钻井工程公司,新疆鄯善;3.华北石油管理局钻井工艺研究院,河北任丘)摘要 吐哈油田部分区块地层压力系数小于0.9,常规水基压井液对储层伤害大,若使用油基压井液成本高,环境污染严重。
通过实验优选出了一种低密度水基微泡沫压井液。
该压井液具有密度低、泡沫强度高、稳定性好、携砂能力强等优点。
现场应用表明,低密度微泡沫压井液稳定时间大于48h ,密度在0.70~0.99g/cm 3之间可调,抗油污染能力强,抗油大于8%,抗温在100℃以上,岩心污染后渗透率恢复值大于80%;并且施工方便,成本低,具有储层保护能力,使用微泡沫压井液的井表皮系数在0.20~2.34之间。
关键词 微泡沫压井液 防止地层损害 抗温 低密度 稳定性 携砂中图分类号:TE357.12文献标识码:A 吐哈油田属于低压低渗储层,在开采过程中,地层压力递减迅速,部分区块地层压力系数小于0.9,给修井作业带来很大困难。
目前低压井修井作业常采用油基压井液和泡沫压井液,而油基压井液虽然密度低、油层保护效果好,但是成本高,对环境污染严重;常规泡沫压井液在井下没有足够的稳定性来阻止液体的漏失,并且在油管移动时其液膜修复能力弱,在高温高矿化度水中会很快失水收缩[1],抗温能力差。
微泡沫压井液由水或含固相颗粒的流体加入表面活性剂所组成。
在没有充足的空气或注入气体的情况下,流体内部可产生一种由多层膜包裹的微泡,这种微泡的液膜强度高、气体通透性差,与常规泡沫压井液相比,具有滤失量低、泡沫强度高、稳定性好、携砂能力强、成本低、施工方便等优点。
在吐哈油田5口井中应用效果良好。
1 微泡沫稳定性作用机理从微观上看,微泡沫体系中微气泡细小、分散,是由多层膜包裹着的独立球状气核。
无固相微泡沫压井液研究及性能评价
无固相微泡沫压井液研究及性能评价I. 前言- 研究意义和背景- 已有研究的不足和挑战- 本研究的目标和方法II. 研究方法- 研究对象和液体基础- 添加剂的选择和配方设计- 实验流程和数据分析III. 性能评价- 基础性能指标的测试和分析- 抗盐性、抗污染性和渗透性的评价- 矿物油替代和环境友好性的考量IV. 符合实际需求的应用- 模拟实际井况的测试结果和分析- 潜在的应用前景和经济效益V. 结论与展望- 研究结果的总结- 存在的问题和不足- 未来的研究方向和发展趋势注:无固相微泡沫压井液,是一种新型油井压裂技术,其主要成分是泡沫剂和液相基础液。
其具有易凝、高粘度、抗渗透性强等特点,在油气开采、地质注水等领域具有广泛应用前景。
第一章:前言石油工业是世界经济的重要支柱之一,而油井压裂技术是油田开发中最重要的技术之一。
当前,随着油气资源的日益减少和开采压力的不断增加,液体碎屑压裂液的特点,如污染环境、浪费水资源等问题(呈现一定程度的限制。
与此同时,无固相微泡沫压井液作为一种新型替代液已经受到广泛关注,其具有良好的高渗透性、高粘度和良好的抗污染性,能够降低大量的用水量和对环境的污染,成为了一种更合理的选型。
总体上看,无固相微泡沫压井液在油井压裂技术中具有广泛的应用前景。
在目前研究中,无固相微泡沫压井液的研究还不充分,其性能及应用还有待于深入探讨。
因此,本论文旨在详细地研究无固相微泡沫压井液的形成、特性、影响因素,以及在实际应用中的效果,对其进行科学评价。
具体内容将分为以下几个部分:首先,本文将对研究意义、背景、已有研究的不足和挑战,以及本研究的目标和方法进行介绍。
通过归纳分析各种研究方式和手段,制定合理的实验计划步骤,解决现有问题和挑战,用科学的实验方法和手段,为无固相微泡沫压井液的研究奠定基础。
其次,本文将深入探讨无固相微泡沫压井液性能评价的相关内容。
作为新型压井液,无固相微泡沫压井液的评价应包括基础性能指标、抗盐、抗污染性和渗透性等方面。
微泡钻井液技术研究
2 1 年第 l 期 01 5
微泡钻井液技术研究
. 1 西南 石 油 大 学 化 学 化 工 学 院 ;. 2 川庆 钻 探 2程 有 限公 司川 西 钻 探 公 司 , 1 2 四川 成都 6 00 ) 1 00
2 %聚合物 降滤失 剂 。
1 2 起 泡 剂 的优 选 .
表1 5种 起 泡 剂 起 泡 性 能 比较
起种 泡能 泡 类起 性 剂 剂
{ 墅
1 3 稳 泡 剂 的优 选 .
单 一 的起 泡 剂 溶液 形 成 的泡 沫 不 很稳 定 , 还需 加 入稳泡 剂 。 稳泡 剂按 作用 可分 为两类 : 第一 类利 用
一
般 阴离 子表 面 活 性 剂 的发 泡 能 力强 , 抗 电 但
表面活性剂的协同作用来增强界面吸附分子间的相 互作用 , 使界面吸附膜强度增大 , 从而提高泡沫稳定 性。 常用的这类稳泡剂十二醇、 三乙醇胺等 。 第二类 是 添加增 稠剂来 提 高液 相 的黏度 , 降低 流动度 , 减缓
收 稿 日期 :0 1 5 5 2 1 —0 —1
作者简介 : 川宁(9 1 , 西南石油大学在读硕士研 究生 , 赵 1 8 一) 男, 化学工程专业 , 主要从 事油气 田化学方向的研 究。
1 1 微 泡钻 井液基 液 .
根据 大 多数 油 田的钻 井 实 践 , 择 膨润 土 钻井 选 液 作 为基 液 。笔者 所 选 基 液 的基 本 配 方 为 : 4 ( %~
6 膨 润 土 + ( . ~ 0 5/) 2 O3 0 5/ %) 03 . 6 NaC + . ~ 9 9 6
摘 要 : 文针 对低 压 易 漏地层 , 本 通过 考察起 泡 剂和 稳 泡剂 的起 泡效果 , 选 出了微 泡钻 井液 配方 。 优 该 体 系使 用起 泡 剂C —2和稳 泡 剂GHP 它们 的发泡 能力 强 , T5 G, 泡沫细 小 , 布 均 匀 , 定性 好 。 系抗 分 稳 体 盐 抗钙耐 高温 , 有 良好 的流 变 性、 具 滤失 性及抗 污 染能 力 , 盐 大于 6 0 mg L, 钙 大 于 3 0 mg L, 抗 00 / 抗 0 0 / 抗 温大 于 1 0 , 煤 油污 染 3 % 以上 , 于低 压 易漏地层 具有 特殊 的优 势 , 0℃ 抗 0 对 并能提 高钻 井速 度 。 关键 词 : 泡钻 井 液 ; 止地层 损 害 ; 压 易漏地层 微 防 低 中图分类 号 : E2 4 T 5 文献标 识码 : 文 章编号 :o 6 7 8 ( 0 1 1 一 o 8 —0 A l 0— 9 1 2 1 ) 5 0 4 3
深水水基钻井液的配方优选与性能评价
深水水基钻井液的配方优选与性能评价深水水基钻井液的配方优选与性能评价随着石油工业的发展,越来越多的石油公司开始在深水地区进行勘探和开发工作。
深水区域地质条件复杂,环境恶劣,因此需要一种稳定性好、环保型的水基钻井液。
本文将探讨深水水基钻井液的配方优选与性能评价。
深水钻井液的主要组成成分是基础液体、弱碱液、黏土和助剂。
基础液体可以选择以天然水或加工水为主要成分,弱碱液可选用碳酸钠、碳酸氢钠和磷酸盐等。
黏土主要包括膨润土、高岭土和伊利石等。
助剂包括凝聚剂、排泥剂、抗菌剂、泡沫剂等。
深水钻井液的制备需要根据不同的环境、油层地质条件等因素,进行精细化的配方优选。
深水水基钻井液的配方优选应优先考虑液体稳定性,随后是钻井效率和环保性能。
钻探深水储层时,井深和井径增大,井液体积增大,因此液体稳定性是评价水基钻井液配方优选的重要因素。
同时,液体中的粘度对液体稳定性也有很大影响。
因此,在选择黏土类型和浓度时,应注意不要过度增加粘度,影响液体稳定性。
钻井液的环保性主要表现在以下四个方面:对地层的污染性、对水体的污染性、对鱼类等水生物的危害性和对环境的影响。
因此,要选用环保型的助剂,并适当减少有害物质的使用。
此外,应根据塑性指标和化学组成适当选择基础液体和弱碱液以提高环保性能。
钻井液的性能评价主要包括物理性能、化学性能和机械性能。
深水水基钻井液在高温、高压下能够保持稳定,流动性要好,粘度适中,有效的抑制井壁、封堵小裂隙,减少漏失和井壁塌陷的发生。
同时,钻井液的化学成分应与钻井井壁和钻井作业涂料相适应,以避免与下洞剂和作业涂料发生不良反应。
综上所述,深水水基钻井液的配方优选与性能评价需要考虑到多方面的因素。
由于地质条件的不同,钻井液的组成也需要进行差异化调整以适应不同的井下环境。
除了配方优选和性能评价,深水水基钻井液的钻井工艺也是至关重要的一部分。
深水区域的环境条件复杂,对钻井液的性能和使用要求较高。
因此,在钻井过程中要密切关注钻井液的性能变化,根据实际情况及时调整配方。
一种可循环泡沬钻井液体系的研制及评价
8 1 . 5 / 2 . 5
由表 2可 知 , 1 4 0℃ 高 温 老 化后 , 起泡剂 F 8 7 3
的发 泡能 力大 大降 低 , 发泡 率 不 到 1 O %, 而 AB S发
[ 作者 简介]张志财( 1 9 8 4 一) , 男, 山 东德 州人 , 中石化胜利石油工程技术有 限公 司钻 井工 艺研 究院工程 师, 主要从 事 油田
初步优 选 AB S和 F 8 7 3作为 体系 的起 泡剂 。
1 . 1 . 1 起 泡 剂 的 优 选
膨润 土 是泡 沫 钻 井液 中的重 要 组 成 部分 , 因此 室 内选 取 预水化 好 的 4 膨润 土浆 进行 试验 。 ( 1 ) 基 本性 能对 比 。在 3 0 0 mL 4 的膨 润 土浆
目前 , 一 些 老 油 田地 层 压 力 系 数 低 , 仅 0 . 8左
右, 在 钻井 及修 井作业 时极 易发 生漏 失 , 环 空返 速跟
不上 , 造成 污染 油 层 、 严 重 影 响 施 工 等 难题 [ 1 ] 。针
对 上述 问题 , 开 展 了可循环 泡沫 钻井 液 的研 究 , 得到 了一 套 抗 温 1 4 0℃ 的 低 密 度 可 循 环 泡 沫 钻 井 液 体系。
中 加入 1 的起泡 剂 , 以8 0 0 r / mi n速 度搅 拌 1 h , 记 录发 泡体 积 , 测其 流 变 性 、 密度 和滤 失量 , 并 观察
泡沫 的变 化情 况 , 根 据 泡 沫 变 大破 裂 分 层 情 况 确定 泡 沫稳定 时 间 t 。试 验结果 见表 1 。
且泡 沫稳 定性 较 强 , 均大 于 5 d 。F 8 7 3的 发 泡 能 力
钻井液的性能评价与改进技术研究
钻井液的性能评价与改进技术研究钻井是石油勘探中非常重要的一环节,而钻井液是钻井过程中的必要物质。
钻井液除了支撑井壁、冷却润滑等基本功能外,还需要满足一些性能指标以确保钻井顺利进行。
本文将介绍钻井液的性能评价和改进技术的研究进展。
I. 钻井液的性能评价1. 基本指标钻井液的基本指标包括密度、黏度、过滤损失等。
其中,密度是钻井液的重要物理性质之一,需要在井内平衡地压力分布。
黏度则是液体流动的重要性质,它对胶土和石灰岩等坚硬岩层的穿透度影响极大。
过滤损失指的是液体在流过过滤介质时被滤掉的颗粒物质的量,过滤损失越低说明液体的过滤性能越好。
2. 化学指标钻井液的化学指标包括PH值、盐度、亲水性、酸碱度等。
PH值反映了钻井液的酸碱性,如果PH值过低或过高,都会影响到井下设备的腐蚀磨损。
盐度是指钻井液中的盐含量,盐度越高说明导电率越大,也就意味着液体的抗电阻性能越好。
亲水性则反映了钻井液对井壁的作用能力。
3. 稳定性指标钻井液的稳定性指标包括泡沫度、凝胶强度、滤渣压缩系数等。
泡沫度是指液体产生的泡沫量,它对工作液的泵送、密封等都有影响。
凝胶强度反映的是液体和钻井后的释放气体的较强的亲和力。
通常情况下,凝胶强度较大意味着液体在钻井过程中防止钻柱卡在井孔中的能力越大。
滤渣压缩系数指的是压缩液体之后,重新经过过滤系统滤掉的固体物质的体积。
滤渣压缩系数越小说明液体对岩层表面的覆盖性越好,这对减小井下的孔隙压力有一定帮助。
4. 海洋井被影响的性能指标海洋钻井因其所处的特殊环境,钻井液的运用上有一些特殊的要求。
其中的主要问题之一就是海洋钻井中的液位回流问题,它会极大地影响到钻井的效率。
因此,海洋钻井中,除了需要满足通常的性能指标外,还需要着重考虑液位回流问题,同时要注意钻井液对海洋生态环境的影响。
II. 改进技术的研究1. 针对亲水性的调控钻井液中的亲水性对于钻井过程中的液固对壤起到了非常重要的作用,因此如何合理地调节亲水性就成了钻井液研究的热点。
钻井液用消泡剂的室内研究
能的正常维护, 甚至影响钻井的安全性等问题, 室内开展 了一种新型消泡剂的研 究。采用正交实验法 合 成 出 了 9个 消泡 剂样 品 , 通过 评 价 它们 对 泡 沫钻 井液 消 泡率 的 大小 , 选 出 了 8号样 品 为最佳 消泡 优 剂。该消泡剂在加有起 泡剂的钻井液 中, 在聚合醇钻井液中, 加量为 02 时, . 表现 出一定的抗温性 , 可达到 10 ; 4℃ 在聚合醇钻井液和泡沫钻井液 中, 加量增加 时, 消泡率明显增加 , 流变性参数和 滤失量 明显下降, 密度也明显上升, 表明消泡效果很好 ; 在加 有起泡剂的钻 井液 中, 高搅 一定时间后 , 随着静 置 时 间的 变长 , 井液 的总体 积略 有 变大 , 明 消泡的持 效性 好 。 钻 表 关 键词 : 消泡剂 ; 泡率 ; 盐性 ; 消 抗 抗温性 ; 效性 持 中图分 类号 : 2 4 文献 标识 码 : 文章 编号 :O 4 7 6 2 1 ) 3 0 8 5 TE 5 A 1 O —5 1 (O 2 O —0 4 一O 由于钻井的过程中会用到大量的无机 、 有机处理剂 和表 面活 性剂 , 中有 些 处 理 剂 具 有起 泡 作 用 , 其 导致 钻 井液密度下降, 润滑性能变差 , 冷却钻头的效率变低 , 流 变性变差 , 甚至严重影响泥浆泵 的工作效率 , 给钻井液 的循 环带 来一 定 的困 难 , 可 能 造 成井 下 复 杂 情 况 [ 。 并 1 ]
实验 结 果见表 3和表 4 。
表 3 a I 加量对 4 C C: %基浆+O 1 %十二烷基苯磺酸钠 +0 1 .5 . %的 8号样 品钻井液性能影响测定
用显微观测法评价泡沫钻井液的稳定性
泡 沫 寿命 、泡 沫液 体 的析 出速 率 n,这 些 方法 都 是 ]
宏 观 评价 方 法 。现 阶段 ,在 泡沫 稳 定 微 观机 理 的探
定搅 拌 速 度进 行 高 速搅 拌 一定 时 间后 ,迅 速取 出泡
沫 样 品 ,放 置 到玻 片 中 ,摊 薄 后 在 显 微 镜 下 观 测 , 调节 显 微 照相 机 的不 同倍数 ,根 据需 要在 不 同时 间 内拍 摄 承载 玻片 上 的均匀 泡 沫 。
行 照相 ,其 性 能见 表 1 。这 3种 泡 沫 钻井 液 的密 度
列 与 泡 沫析 液 稳 定性 的关 系 [,但 是 均没 有 对 泡 沫 3 】
钻 井 液 的 聚并 机理 进 行深 入 的研究 。 因此 ,采 用 显 微照 相 的方 法 ,对 不 同条 件 下 的泡 沫 稳 定性 进 行 研
第2 7卷 第 4期 21 0 0年 7月
钻
井
液
与
完ห้องสมุดไป่ตู้
井
液
、0 . O 4 ,1 27 N . J y ul 201 0
D RI LLI G N FLU I & COM PLETI D ON FLUI D
文 章 编 号 : lO 一6 02 1)40 0 —3 O l5 2 (0 00 .0 10
2 实验 结 果及 分 析
21 泡沫 剂加 量对泡 沫稳定 性的影 响 .
在 显 微 照 相 中 采 用 的 是 33×1 33和 1 . 0( . 0分 别 是 目镜 和 物 镜 的倍 数 )和 33 0两种 规 格 的放 . X2 大倍 数 。在 实验 过 程 中 ,主要 对 密度 稳 定 、泡 沫剂 加 量 分 别 为 60 . %、9 % 和 1 .% 的 泡 沫 钻 井 液 进 . 0 20
微泡沫钻井技术在海坨子地区的应用
一
、
地 质概 况
海 坨子地区位于松辽盆地南部中央坳 陷海坨子构
( 微泡沫钻井液体系发泡效果评价 三)
表 1发 泡剂和稳 泡剂不 同 量对钻 井液密度 影响 加
造 ,主力 开发 层为 扶余 油层 ,含 油性 主要 受储层 岩 性 、物性 控制 ,形成岩性 油藏 和断层一 岩性 油藏 ,泉
四段储层有 效厚度 内平均 孔隙度 1 . % 1 7 ,平均渗透 率 0 6 X1叼u .4 0 ,属 于低孔、超低渗储层 。海坨子地区 m
 ̄B - B 作 为海坨子地 区微泡沫钻井液体系配方 的发 J IZ M F
泡材料 。
( 微泡沫钻井液体 系配方确定 二)
接触,提高体系的粘度,保证钻井液体系的稳定。
根据 室 内试 验评 价 ,最 终确 定 出 了适 合 现场 应 用 的发泡剂和稳泡剂合理加 量,最 终确 定出 了微泡沫 钻井液体 系的配方:4 土+ . % % 0 5 纯碱+ . % 盐+ . % 15铵 03
0 3 ~0 6 发泡剂B — B + . % . % 泡剂B — . % .% Z M F O 3 ~O 6 稳 zM
BF S
高强度微泡钻井液稳定时间在4 h 8 以上且可调。 2 .微泡强度 ,常规泡沫 钻井液体 系耐压强度有
限 ,且压缩 性强 ,高强度 微泡钻 井液 可耐 压超过3 O
1 .在 高温高压条件 下 ,可循环微 泡依然存 在 , 在任 意温度下可循环微泡工作液体系 的密度随压力的
增 加而增加 ,同一压力条件下可循环微泡工作液的密 度随温度的升高而减小。
2 .在任意温 度下可循 环微泡完井液 体系 的密度
青山 口组和泉 头组地层裂缝 发育,多为垂直裂缝 和网 状裂缝 ,钻井 过程 中易引发钻井液漏失,给施工带来
抗高温海水微泡沫钻井液实验研究
20 0 8年 1 1月
钻 井 液 与 完 井 液
DRI LI L NG LUI & COM P TI F D IE ON LUI F D
Vo . 5 NO 6 12 .
NO . 2 0 V 0 8
文 章 编 号 : 0 15 2 ( O 8 O —0 20 1 0 — 6 O 2 O ) 60 3 — 4
1 1 聚 合物加序 的影响 . 改 变聚 合物 加序 , 拟定 海水 微 泡沫 钻井 液 配方
如 下 , 能 见 表 1 性 。
泡 沫钻井 液的合 理 p 值 为 9 5 0 5 H . ~1 . 。
40 0
30 0
口
{ 2 0 0
1O 0 O
4 5 6 7 8 9 l 0 l l
第2 5卷 第 6期
ห้องสมุดไป่ตู้
张荣等 : 高温 海水微 泡 沫钻 井液 实验研 究 抗
3 3
方 如下 , 加重 该钻 井液 后 , 性评 价结 果 见表 2 其 。 基浆 6 0mL( 2 膨 润 土浆 ) 1 0mL 1 + 2 海水 +
10℃ , 期 稳 定性 达 7d 5 长 。评价 结 果 表 明 , 体 系 的抗 温 、 盐 、 屑 、 水 和油 污 染 能力 强 , 气层 保 护效 果 好 。 该 抗 岩 海 油
关键 词 微 泡 沫 钻 井 液 海 水 高 温 钻 井 液 密 度 防 止地 层 损 害 渤 海 油 田
从表 1 以看 出 , 可 聚合 物加 序对 微 泡 沫钻 井 液 的流
变性 和稳定 性影 响不 明显 。 12 p . H的影 响
为 了确 定海 水微 泡 沫 钻 井 液 的最 佳 p 值 , H 将 2 方 的 p 值 分别 调 整 为 4 5 6 8 9 1 、 1 观 配 H 、 、 、 、、0 l , 察各 p 值 下 体 系 的 起 泡 能 力 , 验 结 果 见 图 1 H 实 。 由图 1可 以看 出 , H 值 为 1 p 0时 , 系 的稳 定性 最 体
泡沫液配方优选
泡沫液配方优选
宋悦怡;王文珍;钟源;刘晶静;姜伟
【期刊名称】《石化技术》
【年(卷),期】2016(023)007
【摘要】随着油田进入高含水期,由于储层的非均质性质以及注水的高流度比造成剩余油富集区,如何对这一剩余油富集区进行开采成为越来越重要的问题.通过空气泡沫驱可以增加驱替剂粘度,降低油水流度比,增加该区域储量动用程度,本文对泡沫液的优选进行了研究.
【总页数】1页(P86)
【作者】宋悦怡;王文珍;钟源;刘晶静;姜伟
【作者单位】西安石油大学陕西西安 710065;延长油田股份有限公司陕西延安716005;西安石油大学陕西西安 710065;延长油田股份有限公司陕西延安716005;延长油田股份有限公司陕西延安 716005;延长油田股份有限公司陕西延安 716005
【正文语种】中文
【相关文献】
1.降尘泡沫剂配方优选及其在岩巷综掘面的应用 [J], 马中飞;赵威振;靳鹏岗
2.微泡沫钻井液配方优选 [J], 程鸿伯
3.新型水基微泡沫钻井液的室内配方优选和性能评价 [J], 杨虎;鄢捷年;陈涛
4.聚驱后泡沫驱配方优选与评价 [J], 张玉梅
5.泡沫酸配方优选及其配伍性评价 [J], 李国
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和剪切速率等对其性能的影响规 律。根 据优选配方所配制的微 泡沫水基聚合物 钻井液性能稳定 、密度低 ( 环 当量 密 循 度维持在 0 9 ~10 g L ,具有保 护储层 的功能,不 需要增加钻 井设备 ,能 满足近平衡或 欠平衡 钻井的要求。 . 3 . 4k / )
关 键 词 :泡 沫钻 井液 ;聚 合 物 钻 井液 ;发 泡 剂 i钻 井 液 性 能
摘
要 : 分析 了微 泡 沫在 水 溶液 中的 具体 结 构厦 微 泡 沫 钻 井 液 分散 细 、稳 定性 好 的 原 因 。 通 过 室 内试 验 优 选 出 了
水 基 微 泡 沫 聚合 物 钻 井 液 的 配 方 ,并 对其 密度 、流 变性 、稳 定性 和 滤 失性 等 性 能进 行 了评 价 试验 ,总 结 出 压 力 、温 度
作者简介 :杨虎 (94r 男,19 17 一 ) 9 7年 毕 业 于 石 油 大 学 ( 华 东) 钻 井 工程 专业 ,现 为 中 国石 油 大 学 ( 京 ) 在 读 博 士 研 究 生 , 北
中 图 分 类 号 ;TE 5 . 24 6
文献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1 0—8 0 (0 6 20 4 —4 0 10 9 2 0 )0 —0 10
采用 近平衡 或欠 平衡 钻井 方式钻 开低 压 易漏油 气 层 ,可采 用空 气 、泡 沫 和充气 流体 ,但 必须增 加空 气
物 降滤 失剂 。
和稳泡 剂 ,经 化 学 作 用 和 搅 拌 循 环 等 机 械 作 用 形 成
- 2
m
2 2 起 泡 剂 的 优 选 .
研 究表 明 ,起泡 剂 的亲油链 以正构 饱和 烃 且足够
长 为好 ,如 十六 烷基硫 酸 钠 、脂肪 酸皂 或高 分子 环烷
的 。起 泡剂溶 于水 后 ,在气泡 表 面形成 定 向吸附 ,形
压缩机 等成组 的大 型设备 ,这 样不但 使 钻井工 艺变 得 复杂 而且 会增 加钻井 成本 。因此 ,急需研 制一 种不 需 增 加钻 井设备 ,现 场施 工与普 通钻 井作 业相 同 的低 密
笔 者通 过对微 泡沫 的显 微 照相统 计 分析得 到 ,微泡 沫
的粒 度 中值 为 0 1 5mm ( 6 . 7 ) . 2 占 5 2 ,粒度 0 1 5 . 2
2 1 微 泡 沫钻 井 液 基 液 .
根 据大 多数 油 田的钻 井实 践 ,选择 低 固相水基 聚 合 物钻 井液作 为基 液 。在某 些 情况 下 ,为 了提高其 抑
制 性和 润 滑 性 ,可 加 入 KC 等 无 机 盐 和 混 入 原 油 。 I
微 泡沫 钻井 液 ,其 密度 可 降至 0 6 ~ 10 g L .0 .0k / ,且
还有两 层 ,覆 盖 在 表 面 活 性 剂 内层 外 的 是 一 粘 性 水 层 ,水 层 以外 是表 面 活性剂 双分 子层 ,水基 微泡 沫 的
基 液 以聚合 物 钻 井 液 为基 础 ,再 分 别 加 入原 油 、
K l 制成 4种基 浆 。 C配 l :4 0 预 水 化 土 浆 + 0 3 KF 7 + 0 5, . A o . A3 0 . 9 6
亲水性 与憎 水 。
显微照 相表 明 ,微泡沫 钻井 液 中气 泡是 不连 续分 散分 布的 ,气泡半 径小 ,液 膜厚 ,呈球 状 。
粒 度分 析结果 表 明 ,微 泡 沫粒度越 细 ,微泡 沫钻
收 稿 日期 :2 0 —70 } 改 回 日期 :2 0 20 0 50—4 0 51 5
不 影 响钻 井液 其它性 能 的调节 和控 制 ,现场施 工 与常
规钻井 相似 。
笔 者所选 基液 的基 本 配方 为 :3 0 ~5 0 预水 化土 . .
№ 1 水基 微 泡 沫 的 微 观 结构
微 泡沫钻 井液是 通 过在水 基钻 井液 中添 加起 泡剂 N加
浆+0 1, . 聚合物包被剂+0 3 6 . 聚合 . ~o 3 9 6 . ~o 7 9 ,
张力 。
和吸 附膜层 大大 降低 了气 一液 ( 固)表 面 张力 ,有利
于泡 沫的形成 和稳定 L 。 1 ]
水 基微 泡沫 由核和 具有保 护 作用 的外壁 构成 ,核 通常是 由气 体 构 成 ,较 典型 的是 空 气 。Sb a2认 为 eb_
水基微 泡沫 有一个 包裹 气核 的表 面活性 剂 内层 ,此外
~
O 2 . 5mm 的 比例 为 2 . 7 ,粒度 0 2 ~O 4 O 1 . 5 . 2mm
的 比例 为 5 7 。 .6
度 钻井 液 。为此 ,笔 者 在水基 聚合 物钻 井液基 液 中加
入 适宜 的起 泡剂和稳 泡剂 ,形 成 了一种 细 密而稳 定 的
2 水 基 微 泡 沫 钻 井 液 配 方优 选
成一个 单 分子 吸 附 膜 。 当起 泡 剂 浓 度 达 到 临 界 浓 度
后 ,在气泡 表面形 成稳 定 的吸 附膜层 ,这种 定 向吸 附
酸皂 ,形成 的泡 沫细 小而 持久 。起 泡 剂复配 增 效 的规 律 :1 阴离子 、非 离 子 型起 泡 剂 与 醇 类 复 配 ,其 ) 发 泡和 稳泡 能力 大大 改善 ;2 非离 子 阴 离 子型起 泡 ) 剂 复配 可提 高泡 沫 稳 定 性 ,增 加乳 化 膜 强 度 ;3 )适 量 无机 盐与 阴离 子 型表 面活性 剂 复配 可显著 降低 界 面
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第3 4卷 第 2期
石
油
钻
探
技
术
P ETROLEUM DRI I LL NG TE CHNI QUE S
● 固井与泥 浆
新型水基微泡沫钻井液的室内配方优选和性能评价
杨 虎 鄢捷年 陈 涛
( ,中 国石 油 大 学 ( 京 ) 油 天 然 气 工 程学 院 , 京 昌平 1 2 4 }.新 疆 石 油 管 理 局 钻 井 研 究 院 , 疆 克 拉 玛 依 1 北 石 北 0292 新 840 ) 3 0 0