CN101747878A - 一种雾化泡沫钻井液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雾化泡沫钻井液。该钻井液包括下列组分，各组分按质量百分比配比：1.5～2.0％抗高温发泡剂、1.0～1.5％粘土稳定剂、0.05～0.1％泡沫稳定剂、1.5～2.0％封堵防塌剂、2.0～3.0％抗高温硅氟防塌剂、0.5～1.0％消泡剂，余量为水。该钻井液成功的解决了地层出水条件下气体钻井所面临的钻头泥包、泥环卡钻、井壁剥落、井壁坍塌等技术难题，克服了气体钻井过程中一道重要的瓶颈问题。
Description
技术领域：
本发明涉及油田钻井领域中一种钻井液，尤其是一种雾化泡沫钻井液。
背景技术：
欠平衡钻井工艺技术对于发现、保护油气层，对于高效勘探开发，以及提高深井机械钻速都具有明显效果。在吉林油田伊51井泡沫现场试验的过程中，泡沫钻井工艺技术可以提高机械钻速3～5倍。雾化泡沫钻井技术同时又是空气、氮气、采油机尾气等气体钻井工艺技术的必要的配套技术，因此在欠平衡技术不断扩大推广应用范围的同时，应对雾化泡沫欠平衡钻井液体系不断的进行完善。泡沫钻井液钻井在辽河油田和胜利油田得到广泛采用。大港油田摆脱了泡沫钻井液钻井多针对灰岩地层的约束，瞄准砂岩油气层进行钻井工艺技术研究，2001年初于定向井官新10-16井三开井段进行现场试验，在井段2211m至2424m使用研制出的泡沫钻井液负压差钻进，并取得钻井、完井电测一次成功。另外，新疆吐哈油田也开展了泡沫钻井液钻井，成功地钻成了牛102水平井，泡沫钻井液欠平衡钻井的适应井身范围更趋于多样性和广泛性。
在国外，美国、加拿大、巴西和委内瑞拉等国都应用过充气或泡沫、雾化钻井技术。1995年以来加拿大应用欠平衡钻井技术已钻500多口井，大多数采用现场制氮注氮方式，少数用天然气或压缩空气。美国在许多传统用空气钻井地区改用充氮气钻井，如西得克萨斯、俄克拉何马东部油田。目前，充气或泡沫钻井装备供应商主要集中在美国和加拿大。只要欠平衡钻井工艺要求使用充气或泡沫钻井液，就在原有欠平衡钻井设备的基础上添加充气或泡沫设备即可，注氮气需增加设备：空压机、空气处理系统、膜制氮总成、增压机、动力机(电驱或燃油)、混合系统；泡沫需增加设备：在充气设备基础上再添置泡沫发生器、雾化泵、加药泵及计量仪器等。大庆油田进行过升深2-17井充气欠平衡钻井的试验以及徐深21井空气钻井现场试验，对于进一步开展泡沫、雾化钻井工艺具有较好的前期技术储备。
发明内容：
本发明的目的是提供一种雾化泡沫钻井液，该钻井液成功的解决了地层出水条件下气体钻井所面临的钻头泥包、泥环卡钻、井壁剥落、井壁坍塌等技术难题，克服了气体钻井过程中一道重要的瓶颈问题。
本发明的采用的技术方案是：该钻井液包括下列组分，各组分按质量百分比配比：1.5～2.0％抗高温发泡剂、1.0～1.5％粘土稳定剂、0.05～0.1％泡沫稳定剂、1.5～2.0％封堵防塌剂、2.0～3.0％抗高温硅氟防塌剂、0.5～1.0％消泡剂，余量为水。
本发明具有如下有益效果：本发明抗温能力达180℃、抗污染性强、发泡体积以及半衰期能够满足现场施工的需要。克服了空气钻井地层出水的难题，降低成本，提高经济效益。本发明主要是在气体钻井过程中，出现地层出水情况后，可用气体继续钻进，同时注入泡沫液，这样可以满足携带地层出水以及携带钻屑的要求；每钻完一个单根注入3～5min的3～5L/的雾化液，气量为120m3两者形成泡沫段塞，起到清洁井眼的作用；泡沫流体返出井口后，通过注入消泡剂，消泡处理后，可部分进行重复利用，从而降低成本。使用雾化泡沫钻井液可以提高机械钻速，从现场试验结果来看，平均缩短钻井天数10.2天，机械钻速为有机硅钻井液的0.5～5倍。投入产出比为1∶7.75。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
本发明的雾化泡沫钻井液体系已经成功试验了9口井，在大庆徐家围子地区徐深24等6口井以及朝60-4等3口欠平衡评价井进行了现场实验，成功率100％。具体应用情况见下表：
表1
| 应用井号 | 雾化泡沫井段(m) | 机械钻速(m3/h) |
| 徐深24井 | 2980.00-3140.00 | 4.46 |
| 徐深232井 | 2946.92-3480.00 | 4.51 |
| 徐深212井 | 3038.00-3412.00 | 7.92 |
| 徐深42井 | 3549.07-3612.98 | 3.64 |
| 徐深43井 | 2884.00-3635.00 | 4.43 |
| 徐深31井 | 2648.45-3281.87 | 4.89 |
| 朝60-4 | 1500.00-1630.00 | 14.48 |
| 芳24-72 | 1500.00-1574.00 | 20.05 |
| 永96-48 | 1505.00-1573.00 | 29.22 |
该雾化泡沫钻井液体系在现场应用过程中成功地解决了地层出水条件下气体钻井所面临的钻头泥包、泥环卡钻、井壁剥落、井壁坍塌等技术难题，降低了钻井成本，提高了经济效益，配方满足环保要求。通过现场实验，相同井段比常规钻井平均提高钻井速度4.15倍；平均每口井缩短钻进周期21.5天；平均每口井节约钻头3.8只。提高了大庆油田气体钻井技术水平，减少了环境的污染，保护了油气层，加快了大庆油田石油及天然气勘探开发速度。
上述实施例所用的钻井液体系由下表组成：
| 序号 | 名称 质量百分比％ | 规格型号 | 单位 |
| 1 | 发泡剂 2.0 | DY-2 | 大庆龙凤区银河化工厂 |
| 2 | 泡沫稳定剂 0.1 | XC | 北京奥凯立科技发展有限公司 |
| 3 | 封堵防塌剂 1.5 | YGT-1 | 大庆龙凤区银河化工厂 |
| 4 | 抗高温硅氟防塌剂 2.5 | GFFT-1 | 大庆红岗区合正化学有限公司 |
| 5 | 消泡剂 1.0 | XP-1 | 北京奥凯立科技发展有限公司 |
| 6 | 粘土稳定剂 1.5 | NW-1 | 北京奥凯立科技发展有限公司 |
| 水91.4 |
Claims (1)
1.一种雾化泡沫钻井液，该钻井液包括下列组分，各组分按质量百分比配比：1.5～2.0％抗高温发泡剂、1.0～1.5％粘土稳定剂、0.05～0.1％泡沫稳定剂、1.5～2.0％封堵防塌剂、2.0～3.0％抗高温硅氟防塌剂、0.5～1.0％消泡剂，余量为水。
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