CN102079973A - 一种可循环稳定泡沫 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可循环稳定泡沫，涉及用于石油天然气开采、采矿等行业中的泡沫技术领域，由基液和消泡剂组成，其中：基液中以重量份计包括：0.5-1.5份的起泡剂，0.1-0.3份的稳定剂，6-8份的抑制剂，1-3份的润湿反转剂和100份的水；消泡剂为硅油乳液型消泡剂，消泡剂和基液的体积百分比为0.066-0.068%。本发明可提高稳定泡沫钻井经济性、适用性，减少泡沫对环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及用于石油天然气开采、采矿等行业中的泡沫技术领域。
背景技术
稳定泡沫钻井技术在解决低压易漏地层、气体钻井钻遇地层出水或出油后提高机械钻速等方面，效果显著。美国石油行业从60年代开始应用稳定泡沫钻井技术。国内泡沫钻井技术起步较晚，新疆油田从20世纪80年代开始进行稳定泡沫钻井的探索，四川油田、辽河油田、胜利油田等从20世纪90年代开始研究和应用。稳定泡沫钻井目前在工艺上仍普遍采用一次性使用，其存在沉砂池占用体积大、消泡时间长、泡沫材料耗费多、经济性较差和易污染等缺点，从而制约了进一步推广应用。因此，如何有效循环利用是推广实施稳定泡沫钻井的关键所在。
稳定泡沫的循环是指采用物理或化学方法，使从井口返出的泡沫迅速消泡，经过液、气、固分离后，再向回收基液中添加起泡剂或特殊的处理剂，使其重新发泡。由于物理消泡需采用专门设备，使用和维护费用高，单位时间内处理量少，因此泡沫钻井一般都采用化学消泡。
国外拥有化学法实现可循环泡沫钻井技术的有美国的 ClearWater 公司和 Weatherford 公司。 ClearWater 公司的 Transfoam 低密度可循环泡沫钻井液是通过调整溶液的酸碱度来实现泡沫的循环使用， Weatherford 公司则是采用一种特有的消泡剂来实现循环使用，由于其价格高，应用少。申请公开号为CN200910058107.0，申请公开日为2009年2月4日的中国专利文献公开了一种用于欠平衡钻井的泡沫循环利用方法，该方法是采用化学沉淀方式实现泡沫循环利用。但现有技术中的泡沫不能循环利用，因而存在环境污染严重、经济性和适用性较差的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于石油天然气开采、采矿等行业，抗盐、抗油的可循环稳定泡沫。本发明可提高稳定泡沫钻井经济性、适用性，减少泡沫对环境的污染。
本发明所采用的技术方案如下：
一种可循环稳定泡沫，其特征在于：由基液和消泡剂组成，其中：
基液中以重量份计包括：0.5-1.5份的起泡剂，0.1-0.3份的稳定剂，6-8份的抑制剂，1-3份的润湿反转剂和100份的水；
消泡剂为硅油乳液型消泡剂，消泡剂和基液的体积百分比为0.066-0.068%。
基液中以重量份计包括：1份的起泡剂 ，0.2份的稳定剂，7份的抑制剂，2份的润湿反转剂和100份的水；
消泡剂为硅油乳液型消泡剂，消泡剂和基液的体积百分比为0.067%。
所述的硅油乳液型消泡剂是指市售型号为YJR的有机乳液硅。
所述的起泡剂是指市售型号为COA-30的起泡剂。
所述的稳定剂是指羧甲基纤维素钠CMC。
所述的抑制剂是指氯化钾KCl。
所述的润湿反转剂是指市售型号为WD-1的润湿反转剂。
与现有技术相比，本发明所达到的技术效果如下：
本发明由基液和消泡剂组成，基液中以重量份计包括：0.5-1.5份的起泡剂 ，0.1-0.3份的稳定剂，6-8份的抑制剂，1-3份的润湿反转剂和100份的水；消泡剂为硅油乳液型消泡剂，消泡剂和基液的体积百分比为0.066-0.068%。这样的技术方案具有如下优点或有益效果：
（1）实现了稳定泡沫基液的循环利用，降低作业成本，减少环境污染；
（2）基液抗盐能力达饱和，可在地层产盐水条件下应用；
（3）有较强的抗油能力，可在地层产油量与基液比例达40%的条件下循环使用；
（4）基液中加入了KCl和润湿反转剂，具有较强的抑制性能，同时为增强泡沫的稳定性，加入可调节的CMC，以满足不同井深条件下稳定泡沫钻井的需求。
附图说明
图1为本发明泡沫循环利用流程图
图2为稳定泡沫室内循环实验表
图中：1.雾化泵，2.气源，3.增压机，4.泡沫发生器，5.井口，6.消泡剂注入装置，7.消泡检测取样口，8.分离器，9.振动筛，10.一级沉淀罐，11.二级沉淀罐，12.基液罐，13.起泡沫剂或其它补充添加剂注入口，14.基液检测取样口。
具体实施方式
实施例1
本发明公开了一种可循环稳定泡沫，由基液和消泡剂组成，其中：基液中以重量份计包括：0.5-1.5份的起泡剂，0.1-0.3份的稳定剂，6-8份的抑制剂，1-3份的润湿反转剂和100份的水；消泡剂为硅油乳液型消泡剂，消泡剂和基液的体积百分比为0.066-0.068%。本方案中，所说的起泡剂、稳定剂、抑制剂、润湿反转剂和消泡剂可以采用本领域中的常见的各种型号的现有产品，制备方法可采用本领域现有技术中的常规制备方法。
实施例2
作为本发明的一较最佳实施方式，采用如下方案经过如下试验具有最佳效果：
基液中以重量份计包括：1份的起泡剂 ，0.2份的稳定剂，7份的抑制剂，2份的润湿反转剂和100份的水；消泡剂为硅油乳液型消泡剂，消泡剂和基液的体积百分比为0.067%。所述的硅油乳液型消泡剂是指市售型号为YJR的有机乳液硅。所述的起泡剂是指市售型号为COA-30的起泡剂。所述的稳定剂是指羧甲基纤维素钠CMC。所述的抑制剂是指氯化钾KCl。所述的润湿反转剂是指市售型号为WD-1的润湿反转剂。
1、室内实验
实验分下面几步进行：
①取150ml泡沫基液，在搅拌器中以10000rpm速度搅拌2min，发泡；
②将0.1mlYJR消泡剂（0.067%）滴加到泡沫中以一定搅速搅拌直至泡沫完全破灭，记录消泡时间；
③在消泡后的泡沫基液中补加1mlCOA-30（0.67%）重新发泡，测定其发泡体积和半衰期；
④待泡沫全部自然破灭后，再次搅拌发泡并重复步骤②、③、④，记录消泡时间。如此往复循环，来考察消泡沫和起泡效果。
循环实验20次，发泡体积、半衰期稳定，消泡剂YJR用量少，消泡快，结果如稳定泡沫室内循环实验表。
2、现场实施方式
可循环稳定泡沫基液重量份为：起泡剂COA-30 1、稳定剂CMC 0.2、抑制剂KCl 7、润湿反转剂WD-1 2，水100；配套消泡剂：有机乳液硅YJR 0.067。
在基液罐12中配制循环泡沫基液，用一水泵与雾化泵连接，根据井深和井眼尺寸确定注入气量和液量，在地面分别调节气源2和增压机3， 以及雾化泵1保证进气量和泡沫基液量，气液混合经过泡沫发生器 4充分发泡后入井，携带岩屑的泡沫循环返出井口后，通过消泡剂注入装置6添加体积百分比为0.067％的消泡剂YJR，实现第一次消泡，同时在消泡检测取样口7取样检测消泡效果，根据消泡效果调整消泡剂用量；消泡后的液体通过液气分离器8、振动筛9将液、气、固分离，分离后的泡沫液经过一级沉淀罐10、二级沉淀罐11充分沉淀后进入基液罐12，通过注入口13按照体积百分比为0.67%添加起泡沫剂，同时在基液检测取样口14进行起泡检测，泡沫质量达标则泵送至雾化泵中重复下一次循环，如不达标，则调整加量直至泡沫质量达标后重复使用。
Claims (8)
1.一种可循环稳定泡沫，其特征在于：由基液和消泡剂组成，其中：
基液中以重量份计包括：0.5-1.5份的起泡剂，0.1-0.3份的稳定剂，6-8份的抑制剂，1-3份的润湿反转剂和100份的水；
消泡剂为硅油乳液型消泡剂，消泡剂和基液的体积百分比为0.066-0.068%。
2.根据权利要求1所述的可循环稳定泡沫，其特征在于：基液中以重量份计包括：1份的起泡剂 ，0.2份的稳定剂，7份的抑制剂，2份的润湿反转剂和100份的水。
3.根据权利要求1或2所述的可循环稳定泡沫，其特征在于：消泡剂为硅油乳液型消泡剂，消泡剂和基液的体积百分比为0.067%。
4.根据权利要求1或2所述的可循环稳定泡沫，其特征在于：所述的硅油乳液型消泡剂是指市售型号为YJR的有机乳液硅。
5.根据权利要求1或2所述的可循环稳定泡沫，其特征在于：所述的起泡剂是指市售型号为COA-30的起泡剂。
6.根据权利要求1或2所述的可循环稳定泡沫，其特征在于：所述的稳定剂是指羧甲基纤维素钠CMC。
7.根据权利要求1或2所述的可循环稳定泡沫，其特征在于：所述的抑制剂是指氯化钾KCl。
8.根据权利要求1或2所述的可循环稳定泡沫，其特征在于：所述的润湿反转剂是指市售型号为WD-1的润湿反转剂。
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