可循环微泡沫钻井液简介

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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。
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。
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 0.80 g/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，堵塞比1.28。
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温度、 压力、密度曲线.
1 0.95 0.9 0.85 0.8 0.75 0.7 0.65 0.6 0 10 20 压力 (MPa)
密度 （g/cm3）
T=30度 T=60度 T=90度
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.
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 量时低。
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，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。
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0.5-1.00 g/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小时页岩膨胀量比原基浆降低近一倍。
国内外同类技术的综合比较
国内外现有的泡沫钻井液技术包括一次性泡沫、 酸敏性泡沫、充气泡沫等，实施这些技术需要投 入专用设备或通过发泡 - 消泡 - 再发泡 - 再消泡过程 建立循环，成本高，维护处理复杂。 目前国外的微泡沫钻井液研究主要以美国为主， 可查的文献和报道如美国专利 4664843和4来自百度文库90954 介绍的 MMH泡沫钻井液体系，一般采用膨润土、 MMH、发泡剂等配制，泡沫在返出地面时需要进 行 机 械 破 碎 ， 然 后 再 发 泡 进 入 循 环 。 美 国 Acti Systems 公司研制的在近平衡钻井中使用的微泡 钻井液，使用现场设备实现了循环重复使用。上 述两种泡沫体系文献报道均是在较浅的井中应用， 且所使用的材料成本较高，体系抗温性差。
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。