2、稳泡剂的选择

国外新型的微泡钻井液技术

新型微泡钻井液技术
钻井液行业分析
钻井液的作用

1、携带和悬浮岩屑

携带：通过钻井液循环将井 底被钻头钻碎的岩屑带到地 面，保持井眼清洁 悬浮：在接单根、起下钻或 因故停止循环时，将钻屑悬 浮在钻井液中

钻井液的作用

2、平衡地层压力和稳定井壁

钻井液应对井壁产生足够的支撑力，防止井塌等（合适的密度） 钻井液应具有良好的滤失造壁性能，在井壁上形成一层泥饼，以稳 固已钻开的地层并阻止液相侵入地层 钻井液应具有良好的抑制作用，减弱泥页岩水化膨胀和分散的程度
钻井液分类

按密度分：加重钻井液和加重钻井液 按一致粘土水化作用的强弱分：非抑制性钻井液和抑制性钻井液 按固相含量分：高固相钻井液、低固相钻井液和无固相钻井液 按流体介质分：水基钻井液、油基钻井液和气体钻井流体
目前国外新型钻井液的研究（2012）

1、水基钻井液

保型水基钻井液：无毒环保，国外广泛应用于海洋钻井 防塌钻井液：满足钻软泥页岩硬脆性泥页岩和枯竭地层的防塌要求 无黏土相钻井液：消除人为加入的黏土矿物微粒造成的地层损害问题，有利于提高钻速

合成基钻井液

抗高温合成基钻井液 CR-SBM钻井液体系：成功应用于墨西哥亚洲某些近海西非近海和巴西近海等地区
微泡钻井液

可循环微泡沫钻井液体系是近年来国内外钻井液界为了解决欠平衡钻井、储层保护、低 压易漏地层的防漏堵漏问题推出的一种新型低密度钻井液体系。


特点：
密度低、固相含量低，钻速快 利于发现和保护油气层 防漏、堵漏 携屑和悬浮性能好
钻井液的作用
3、冷却和润滑钻头/钻具


通过钻井液循环，将热量吸收带走 降低磨蹭、减少热量产生
4、传递水动力

直接破碎岩石

钻井液从钻头高速冲击井底，对岩石产生很大冲击力从而起到破岩作用， 即高压喷射钻井的原理

带动井下工具工作

钻井液由钻杆内以较高流速流经涡轮叶片或螺旋钻子，使其带动钻头破 碎岩石


抗高温钻井液：可在温度200℃以上的油田使用
Aphrons钻井液(微泡钻井液)：在易漏失和易发生压差卡钻的低压层和多压力层系中，效 果最佳，可减轻钻井液侵入渗透性地层或微裂缝性地层

2、油基钻井液

全油基钻井液：减少井漏，改善井眼清洗效率，提高机械钻速 趋于零滤失量的钻井液：滤失量可以得到有效控制，120℃下高温高压滤失量几乎为零 低毒油基钻井液：润滑性好稳定性强及抗高温抗污染和保护油层，环保 低固相油基钻井液：净化井眼，润滑性好，减少井下复杂事故，提高钻速，对地层损害小 抗高温油基钻井液：可在高温深井中使用 可逆乳化钻井液：有效地清除钻屑并使废弃物减至最少，减少处理费用，环保
1、发泡剂




发泡剂的质量直接影响产生泡沫的性质 ，加入发泡剂后: ( 1) 可以降低液体的表面张力, 降低体系的表面自由能, 增加体系的稳定性;( 2) 可以增加泡沫液膜的强度和弹性, 提高液膜承 受外力的能力, 增加液膜的稳定性;( 3) 可以提高泡沫液膜的表面粘度, 降低液膜的排液能力, 增加泡沫的稳定性。 稳定性是泡沫研究的核心问题。如果使用单一的表面活性剂溶液, 其发泡性虽然很好, 但半衰期一般都很短, 而且温度对泡沫 性能影响较大, 一般情况下, 泡沫稳定性随温度的升高而下降, 不能满足现场上的需要。为了提高泡沫的耐温能力, 延长泡沫的 寿命, 可加入稳泡剂。
在现场应用时，不同设备及井眼条件所产生的搅拌速率会有差别，可根据现场设备的能力及井眼条件 制定相应的技术措施来解决；微泡沫体系在现场应用时，会在循环罐的液面积累一些相对较大的气泡， 使得罐内钻井液体积受到影响。因此，该体系可在已知地层压力的低压油气层中使用，不适合在地层 压力不明确的油气层中使用；它对钻井泵、固控设备的使用影响很小，但当密度降低到一定程度后， 对上述设备的使用会有较大影响。利用现有常规设备实现更低密度的高矿化度微泡沫钻井液无障碍使 用，还要对配方及配制、使用工艺上进行更加深入的研究。
研究表明：微泡钻井液和微泡桥浆随钻防漏堵漏效果显著，能够有效解决表层井段的严 重井漏问题，克服常规“边钻边堵”方法漏失钻井液量大、损失时间长、钻井效率低等 不足，大幅度提高钻井效率，在表层严重井漏段，有着良好的推广应用前景。
不足：低密度，抗压能力弱；当遇到紧急情况需要消气时难以消气
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微泡钻井液技术
处理井漏的方法： 1、起钻静置 2、改变钻井液性能 （密度、粘度、切力 和摩擦系数等），降 低压力 3、堵漏（封堵） 4、下套管封隔漏层

井漏：为了防止地层流水进入井内，钻井液柱的压力必须大于 地层流体的压力，所以钻井液总是趋向于向地层漏失或虑失。 当开泵过猛、下钻速度过快、层次空隙大、地层压力小、渗透 性好、或存在溶洞、裂缝就会引起较严重的漏失或虑失。 漏失：钻井液的固相和液相全部进入地层的现象 虑失：钻井液只有液相全部进入地层的现象 泥饼：钻井液虑失过程中留在井壁或者滤膜上的物质 造壁性：在虑失过程中，随着钻井液中的自由水进入岩层，钻 井液中的固相颗粒便附着在井壁形成泥饼

可循环使用，成本及维护费用低 不需增加空压机、增压器、除气器等设备（泡沫钻井液需要） 配制、使用、维护处理及转化均很方便。 成本低

与常规钻井液相比，微泡沫钻井液具有较低的密度和环空循环压耗，能有效降低井下动 压力，起到防漏作用；同时，微泡沫钻井液进入漏层后，聚结成蜂窝状的泡沫凝胶，对 漏失通道产生气锁效应和凝胶封堵，起到堵漏的作用。另外，微泡沫钻井液具有非常好 的流变性和携岩能力，能有效解决大尺寸井眼的携砂问题。

制备：向蒸馏水（海水或油）中加入增粘剂，高速搅拌均匀，制成胶体；加入发泡剂，
高速搅拌起泡；加入稳泡剂，高速搅拌均匀。另外加入降滤失剂

关键技术：具备发泡能力强、泡沫细小、泡沫寿命长的起泡剂；具备抗盐抗钙 抗温的稳泡剂；基液性能能满足形成和稳定微泡沫体系的要求
基液性能、起泡剂加量、稳泡剂加量、搅拌速率是影响微泡沫体系性能的四大要素。