收藏本站
《中国地质大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

静态泡沫体系的稳定性研究

孔耀祖  
【摘要】: 20世纪90年代以来,世界范围油气田勘探开发的重点已从对整装大油气田、高压、常压油气田、中高渗透均质砂岩油气藏等,转向对复杂中小油气田、断块油气田、薄油层、低压低渗低产油气田、稠油和超稠油藏的勘探开发上来。在这种形势下,以低密度流体为循环介质的欠平衡钻井技术得到了迅猛发展。 目前,我国油气勘探新增储量地区均以低渗透及特低渗透储层为主。应用欠平衡钻井技术可以有效保护储层,提高储量的发现率和动用程度,解决工程难题。近年来,该技术被中油集团公司列为重点攻关、试验、推广的一项技术,在四川、大庆、辽河等一些重要的油气田发现中起了关键作用。 在普光气田开发过程中,遇到了岩石硬度高、地层漏失严重及井身结构难以控制等一系列工程难题。采用常规泥浆钻井技术,钻井周期长、事故多、成本高;气体钻井技术在该地区的应用,充分发挥了欠平衡钻井技术的优势,克服了常规技术钻速低、漏失严重等诸多不足,极大的加快了气田开发步伐。然而,时有发生的地层出水、井下燃爆等复杂情况却在一定程度上制约了该技术的使用;泡沫钻井技术因其独特优势而受到油田企业的青睐,在普光气田的应用也逐渐增多。 泡沫钻井技术作为欠平衡钻井技术中的一种,其主要特点有: 1.机械钻速高,钻头寿命长; 2.对地层伤害小,对岩心、岩屑污染小,有利于及时发现产层; 3.与纯气体相比,对地层出水的适应性更强,需求的风量更低; 4.泡沫具有一定的弹性,可以很好的保护钻具,同时还可减小井下爆炸的可能; 5.泡沫钻井时,环空返速低,有利于保护孔壁; 6.悬浮能力强,约为常规钻井液的10倍; 7.用水量小,仅为液体钻井液的1/10~1/500,适应于干旱缺水、高山、严寒及冻结地区的钻探施工。 泡沫钻井中使用的是一次性稳定泡沫,泡沫性能的稳定对钻进的顺利进行起到决定性作用。其中,泡沫的稳定性是一个非常重要的因素。在泡沫稳定性理论研究方面,前人提出了许多不同的观点,但有的观点尚有争议。例如对气泡破裂的原因,大多数学者认为是因为气泡膜的排液变薄而破裂。但Excpova却认为泡沫的稳定性与液膜的排液无关。国内研究则主要是从应用出发,理论研究也有待进一步深入。 本文主要通过实验手段,从发泡液配方、温度、压力、固相含量以及地层水等方面着手对静态条件下泡沫的稳定性规律进行研究,旨在得出一些能为施工现场所用的规律及建议。 论文分五章写成,各章主要内容如下所述: 第一章为绪论部分,介绍了选题依据、研究意义及泡沫钻井基本特点;并就泡沫钻井技术在国内外的应用情况以及泡沫钻井理论发展状况做了简要介绍。 第二章主要介绍了泡沫流体的基础性知识。在这章中,分别对泡沫的组成、性能、稳定性机理及流变性方面的相关知识进行了叙述与总结。 第三章介绍了温度对泡沫性能的影响。本章首先论述了泡沫配方设计的基本原则,发泡剂及稳定剂的选用及加量的确定原则;在第二节中,对表面活性剂溶液胶束形成机理及其影响因素做了详尽的介绍。 本章第三节通过实验及分析得出以下结论: 1.发泡液的发泡性能与其所用发泡剂、稳定剂的类型及浓度,初始发泡温度密切相关。 2.初始发泡温度升高,在一定范围内可提高溶液的发泡性能;泡沫的稳定性开始随温度升高而增大,而当温度超过一定值后,稳定性随温度的升高而下降。 第四章主要从通过实验方式来研究压力、固相及地层水对泡沫稳定性的影响。主要取得以下成果: 1.设计了一套泡沫加压观测装置,可以用来进行压力实验,并对加压状态下的泡沫进行实时观测;通过一定的改装,改装置可用于松散土样、砂样等渗透性实验; 2.随着压力的增高,泡沫压缩量增大,泡沫的稳定性下降; 3.泡沫体系中的气泡在大小及液膜厚度等方面存在很大差异,体系内部的小气泡对泡沫体系的破裂进程起促进作用,小气泡的存在不利于体系的稳定; 4.固相自身对泡沫稳定性能影响不大,但地层水侵入后,泡沫的稳定性状况急剧恶化; 5.泡沫的悬浮能力随着泡沫质量的减小而降低,但是,泡沫质量太高,液膜薄、强度低,也不利于悬浮钻屑。 第五章对整篇文章进行了总结,并提出了建议。
【学位授予单位】:中国地质大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TE254

知网文化
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 申秋华;泡沫分离过程中压力的影响和环流泡沫塔设备的应用研究[D];河北工业大学;2011年
2 赵英楠;泡沫钻井非线性传热规律与环空压力分布研究[D];东北石油大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 王莉娟,张高勇,董金凤,周晓海,洪昕林;泡沫性能的测试和评价方法进展[J];日用化学工业;2005年03期
2 王琦;习海玲;左言军;;泡沫性能评价方法及稳定性影响因素综述[J];化学工业与工程技术;2007年02期
3 郑有成;欠平衡钻井完井技术在四川天然气勘探新领域的突破[J];中国石油勘探;2003年01期
4 杨振平;蒋宏伟;王少春;冯举涛;潘洁;蒋记伟;;欠平衡钻井技术的优势和挑战[J];内蒙古石油化工;2006年08期
5 万里平,孟英峰,杨龙,冯耀荣,白真权;泡沫缓蚀机理研究[J];天然气工业;2005年06期
6 李治龙,钱武鼎;我国油田用泡沫流体综述[J];钻井液与完井液;1994年01期
7 耿宏章,蒋莉,任旭明;泡沫钻井液粘度与温度压力关系特性研究[J];钻井液与完井液;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 陈礼仪;泡沫及泡沫钻进技术的理论与实践[D];成都理工大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尹冰;霍冀川;刘才林;卢忠远;孔庆平;;混凝土用XK型发泡剂的性能评价方法及应用[J];四川建筑科学研究;2009年02期
2 秦玉英;陈付虎;王福平;;综合压裂技术在低压致密气藏储层中的研究与应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2009年03期
3 亚尔巴;孙友宏;;贮能管消泡实验与数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年05期
4 高博禹,戚斌,向阳;实验室模拟采气指示曲线法确定气井合理产量[J];成都理工学院学报;2001年02期
5 张锁兵;程月;田春友;袁鉴;解强;陈兴娟;路遥;;脂肪醇聚氧乙烯醚系列磺酸盐的泡沫性能研究[J];日用化学工业;2007年03期
6 周洪涛;邢航;勾志明;余海谦;肖进新;;全氟辛酸三烷基铵的表面活性、润湿及泡沫性能[J];日用化学工业;2010年05期
7 田龙;;冲洗液粘度差异在事故处理中的简单应用[J];中国城市经济;2012年03期
8 王木乐;邹霞;尚磊;;射孔套管抗外挤压模拟试验研究[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2009年02期
9 陈福利,柴细元,金勇,李冬梅,冯新茶,马飞;多臂井径测井检测套损及其评价方法[J];测井技术;2005年01期
10 李瑞华;沈小枭;;泥浆护壁成孔灌注桩混凝土运动过程分析与施工中的问题[J];长江工程职业技术学院学报;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李政;薛飞;李鸿宾;周超;;森林火灾综合扑救方法的研究[A];2010中国消防协会科学技术年会论文集[C];2010年
2 李文德;;甘肃德勒诺尔铁矿斜孔施工技术探讨[A];“资源保障 环境安全——地质工作使命”华东六省一市地学科技论坛文集[C];2011年
3 陈宁;;悠远矿区破碎地层绳索取心钻探技术分析与探讨[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第一卷)[C];2010年
4 罗冠平;;LG植物胶无固相冲洗液在富煤二矿906~#孔的应用[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第一卷)[C];2010年
5 詹美萍;郑秀华;李纯;张海泉;陈立敏;;可循环微泡钻井液流变模式的研究[A];第十三届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文专辑[C];2005年
6 白光洪;;解决贵州山区钻探施工工程性缺水问题初探[A];第十四届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文集[C];2007年
7 乔磊;申瑞臣;董建辉;鲜保安;;煤层气多分支水平井充气欠平衡气液流量窗口模型研究[A];2008年煤层气学术研讨会论文集[C];2008年
8 姜玉松;聂琼;韩洪兴;;注浆浆液试验方法与标准探讨[A];地基基础工程与锚固注浆技术:2009年地基基础工程与锚固注浆技术研讨会论文集[C];2009年
9 廖文胜;王立民;江国平;姚益轩;姜岩;;低渗透砂岩铀矿床矿层保护技术研究[A];中国核科学技术进展报告(第二卷)——中国核学会2011年学术年会论文集第2册(铀矿冶分卷、核能动力分卷(上))[C];2011年
10 孙光;班孝坤;冯旭海;杨红军;;卵砾石层注浆孔造孔施工技术[A];中国煤炭学会成立五十周年系列文集2012年全国矿山建设学术会议专刊(下)[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王印;储层钻井液气体定量检测影响因素及方法研究[D];山东科技大学;2010年
2 孙克国;注浆控制岩溶隧道突水地质灾害的机理和模拟方法研究[D];山东大学;2010年
3 张君亚;也门1区块泡沫钻井参数计算与工艺技术研究[D];中国地质大学(北京);2011年
4 张永光;冲击挤密潜孔锤外表减阻结构优化设计及试验研究[D];吉林大学;2011年
5 姚建林;气体钻井环空流场分析及岩屑对管柱的冲蚀特性研究[D];上海大学;2011年
6 张书瑞;大庆油田气体钻井关键技术研究[D];东北石油大学;2011年
7 王冠华;超临界CO_2泡沫调驱技术研究[D];中国石油大学;2011年
8 魏晓慧;水性肠道CT阴性造影剂的研究[D];上海交通大学;2011年
9 相玉琳;~60Coγ-ray/H_2O_2法与化学法对污泥蛋白发泡液性能的改善研究[D];天津大学;2011年
10 张兴国;水泥浆网架结构胶凝悬挂失重机理研究[D];西南石油学院;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王刚;固体泡沫添加无机物后特性参数的实验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 李俊;水平定向钻铺管工程潜在安全隐患及对策研究[D];中国地质大学(北京);2011年
3 谢瑞瑞;支型耐盐活性剂在稠油降粘、泡沫钻井中的应用及性能评价[D];山东师范大学;2011年
4 万乐平;脒基CO_2/空气开关表面活性剂的合成与应用研究[D];江南大学;2011年
5 王松营;多聚季铵盐表面活性剂的合成与性能研究[D];江南大学;2010年
6 关晓琳;多孔环隙喷射式反循环钻头结构设计及试验研究[D];吉林大学;2011年
7 杨嘉利;历史时期陕西水井技术研究[D];陕西师范大学;2011年
8 赵光远;脂肪酰基阳离子表面活性剂的合成及性能研究[D];内蒙古大学;2011年
9 魏魏;羧酸盐型Gemini表面活性剂的合成及性能评价[D];辽宁师范大学;2011年
10 邱玲玲;西藏罗布莎深钻绳索取心钻井液的研究与应用[D];中国地质大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈志阳;罗春芝;叶诗君;袁俊文;杨淑君;;饱和盐水泡沫钻井液体系研究应用[J];长江大学学报(自科版)理工卷;2007年02期
2 徐麦容;刘成云;;水中浮升气泡的半径和速度变化[J];大学物理;2008年11期
3 GeorgeH.Medley,孙莉,胡淑娟;欠平衡作业(UBO)促进水平井技术的发展[J];国外油田工程;2000年01期
4 钱少瑜;李雪良;吴兆亮;刘萌;;泡沫分离过程中泡沫层总高度对持液率的影响[J];高校化学工程学报;2009年03期
5 谭相伟,吴兆亮,贾永生,于广和;泡沫分离技术在蛋白质多元体系分离中的应用[J];化工进展;2005年05期
6 李红星;黄海;谷奎庆;刘辉;李建伟;李成岳;;连续内环流三相反应器局部流动特性[J];化工学报;2007年10期
7 刘梦溪;谢建平;卢春喜;王祝安;;环隙气升式气固环流反应器内流体力学特性的理论分析[J];化工学报;2008年09期
8 殷钢,周蕊,李琛,刘铮,袁乃驹;糖-蛋白质混合体系泡沫分离过程研究[J];化学工程;2000年06期
9 张同旺,靳海波,何广湘,佟泽民,朱建华;加压大型鼓泡床反应器内大小气泡气含率研究[J];化学工程;2004年05期
10 刘晓燕,支恒,牟伯仲,姚志军;泡沫流变模型试验研究[J];煤田地质与勘探;1996年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李飞;新型多级环流反应器流体力学研究[D];清华大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 曾忠杰;二氧化碳泡沫压裂液流变性及压裂设计模型研究[D];西南石油大学;2006年
2 李佥;泡沫分离法除去水溶液中金属离子的研究[D];河北工业大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐鸿鑫;洗衣粉的毒性问题[J];日用化学工业;1979年04期
2 张群;裴梅山;张瑾;李文薇;李诚;;十二烷基硫酸钠与两性表面活性剂复配体系表面性能及影响因素[J];日用化学工业;2006年02期
3 燕永利;张宁生;屈撑囤;刘立;高永利;;胶质液体泡沫(CLA)的形成及其稳定性研究[J];化学学报;2006年01期
4 朱(王步)瑶,刘迎清;表面活性剂水溶液的起泡性研究 Ⅰ.起泡特性检测及一般规律[J];精细化工;1993年05期
5 张锐,王瑞和,邱正松,张广峰,杨红兵;利用光散射原理评价泡沫钻井液的稳定性[J];石油学报;2005年01期
6 耿宏章,秦积舜,周开学;高温高压油气水混合液粘度测量装置[J];石油仪器;2003年01期
7 许树谦,牛永川;低密度泡沫水泥固井技术[J];石油钻采工艺;1990年06期
8 刘德胜,赵曙光;空气钻井在TABNAK气田的合理应用[J];石油钻采工艺;2003年01期
9 周英操,高德利,翟洪军,王广新;欠平衡钻井技术在大庆油田探井中的应用[J];石油钻采工艺;2004年04期
10 秦积舜,孟红霞;泡沫钻井液密度-压力-温度关系测定[J];石油钻探技术;2001年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋金仕,欧绍祥,单正名,张国强;循环泡沫钻井工艺技术的应用[J];石油钻采工艺;1998年06期
2 王立超,范光永,张秋菊;空气钻井技术在伊朗项目TBK油田的应用[J];西部探矿工程;2004年11期
3 孔庆祥,钟鑫;泡沫钻井计算机设计程序[J];石油钻采工艺;1989年03期
4 李小泉;;国外泡沫钻井发展概况[J];天然气工业;1988年04期
5 赵卫红;欠平衡泡沫钻井技术[J];天然气工业;1999年05期
6 陈祥,余培湘,薛建国,蒋建宁,刘继跃;欠平衡钻井技术及其在焉耆盆地探井中的应用[J];江汉石油学院学报;2001年03期
7 张秋菊,王六新,张洪生;H8井堵漏钻井工艺技术[J];西部探矿工程;2001年05期
8 杨虎;;泡沫钻井携岩极限井深模拟与实例研究[J];钻井液与完井液;2010年04期
9 曹强;;泡沫钻井技术在河飞203井的应用[J];科技与企业;2010年10期
10 鲁济勇;金晶;董胜详;;欠平衡泡沫钻井工艺在水平井中的应用[J];新疆石油科技;2001年04期
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 于银花 赵川;空气泡沫钻井技术在普陆1井应用成功[N];中国石化报;2009年
2 王伟灿;山高人为峰[N];中煤地质报;2011年
3 赵毓;质量第一管理先行[N];中国石油报;2003年
4 赵小祥 张进双;俄罗斯随钻测量系统在胜利油田试用[N];中国石化报;2003年
5 赵鹏;最新钻杆技术拓展油气开采领域[N];中国冶金报;2009年
6 通讯员 杨玲;新疆局钻井工艺研究院 技术优势赢得市场[N];中国石油报;2003年
7 吴宝英 贾国庆;也门来了“中国龙”[N];中国石化报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张君亚;也门1区块泡沫钻井参数计算与工艺技术研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 亚尔巴(Yarbane El Houssein);泡沫钻探消泡方法试验研究及泡沫携岩屑能力数值模拟[D];吉林大学;2012年
3 Mohammed Hazaea Qahtan;泡沫钻探用机械缝隙消泡器数值模拟及应用[D];吉林大学;2010年
4 刘涛;在隐蔽油藏勘探中的气体钻井技术录井采集方法研究[D];中国地质大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵英楠;泡沫钻井非线性传热规律与环空压力分布研究[D];东北石油大学;2012年
2 何海波;泡沫钻井环空流体压力速度分析[D];东北石油大学;2011年
3 谢瑞瑞;支型耐盐活性剂在稠油降粘、泡沫钻井中的应用及性能评价[D];山东师范大学;2011年
4 张辉;甜菜碱水基泡沫的性能及在泡沫钻井中的应用研究[D];山东大学;2009年
5 孔耀祖;静态泡沫体系的稳定性研究[D];中国地质大学;2008年
6 冯武宏;欠平衡钻井设计理论建模与应用软件开发[D];西安石油大学;2012年
7 李永杰;空气雾化钻井井下燃爆分析[D];重庆大学;2002年
8 韩海生;气体钻井软件开发及应用技术[D];东北石油大学;2010年
9 李超;基于钻柱的随钻数据声波传输技术的研究与开发[D];中国石油大学;2010年
10 华金娟;气体钻井地层出水预测与携水技术研究[D];东北石油大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026