【摘要】：在鉆深井、超深井及地?zé)徙@井過(guò)程中,時(shí)常面臨復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和變化異常的地層溫度,如鉆探過(guò)程井下循環(huán)溫度高、井眼清潔困難、機(jī)械鉆速慢、地層漏失極為嚴(yán)重等復(fù)雜鉆井技術(shù)難題,對(duì)油氣勘探開(kāi)發(fā)鉆井液性能提出了更高的要求。泡沫鉆井液具有低濾失、儲(chǔ)層傷害較低、體系穩(wěn)定和剪切性能好的優(yōu)點(diǎn),這對(duì)于解決深層、超深層地區(qū)以及高溫地?zé)豳Y源鉆井難題具有積極作用。然而,針對(duì)鉆井中面臨的較高地層溫度而言,泡沫鉆井的使用面臨著關(guān)鍵技術(shù)難題,即常規(guī)泡沫鉆井流體抗高溫性能不足,易致使泡沫鉆井液失效,不能滿足深層超深層高溫地層油氣鉆井的需要,嚴(yán)重限制了泡沫鉆井技術(shù)在深層高溫地層中的應(yīng)用。本文以理論研究和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合,針對(duì)泡沫鉆井液抗高溫性能不足這一技術(shù)難題,開(kāi)展了以下幾個(gè)方面的研究： 深入分析了泡沫流體特點(diǎn)及泡沫相關(guān)理論,通過(guò)對(duì)不同種類發(fā)泡劑的性能評(píng)價(jià),篩選出抗溫、抗鹽性能較好的單一發(fā)泡劑AOS和BS-12,進(jìn)而將單一發(fā)泡劑進(jìn)行復(fù)配,優(yōu)選出泡沫性能優(yōu)越、抗污染能力和高溫穩(wěn)定性較強(qiáng)的復(fù)配發(fā)泡劑HGF,采用表面張力分析泡沫膜的自修復(fù)能力,考察高溫下泡沫的穩(wěn)定性能,并利用顯微觀測(cè)法對(duì)不同溫度下發(fā)泡劑的泡沫結(jié)構(gòu)進(jìn)行微觀分析,著重考察其熱穩(wěn)定性能。 采用水溶液聚合法進(jìn)行了四元共聚反應(yīng),合成出抗高溫穩(wěn)泡劑HDW,并通過(guò)正交試驗(yàn)和單因素實(shí)驗(yàn)優(yōu)化得出最佳制備工藝條件,采用紅外光譜分析驗(yàn)證共聚物分子結(jié)構(gòu),分析譜圖中的特征吸收峰,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物分子鏈上含有參與反應(yīng)的四種單體的各官能團(tuán),驗(yàn)證了合成方案的可行性和合成產(chǎn)物理論推導(dǎo)所得分子結(jié)構(gòu)的正確性,并采用X射線衍射儀對(duì)高溫穩(wěn)泡劑進(jìn)行了XRD分析,共同表征了所合成高溫穩(wěn)泡劑的分子結(jié)構(gòu)特征。 室內(nèi)對(duì)比評(píng)價(jià)不同穩(wěn)泡劑與合成穩(wěn)泡劑的穩(wěn)泡效果和抗溫性能,驗(yàn)證合成穩(wěn)泡劑增穩(wěn)效果最為明顯,且具備良好的高溫穩(wěn)泡性能,對(duì)泡沫鉆井液體系進(jìn)行了泡沫綜合性能評(píng)價(jià),其較好的抗溫性能、抗污染能力和高溫?zé)岱�(wěn)定性能,在230-C高溫下泡體積達(dá)500mL,半衰期達(dá)603s,基本滿足高溫地層泡沫鉆井施工的需要。
【圖文】：

一般由長(zhǎng)鏈烴基構(gòu)成，以碳?xì)浠鶊F(tuán)為主，按照一定規(guī)律排列成界面膜，起到穩(wěn)定泡沫的作用。泡沫的形成過(guò)程如圖2-1所示，在浮力的作用下，單層氣泡有向上的力，由于表面活性劑的吸附作用，，在氣液界面處形成雙層膜結(jié)構(gòu)，多個(gè)單層氣泡通過(guò)氣液界面膜而連接形成泡沫體。氣體 III 泡沫I I I I ‘ I ！ I 1 ‘ I I I ！ !_」"4了少-N i 1 f ！ Mil I I I I I I I* ? ，,.個(gè),-

本文編號(hào)：2551694