硅酸盐/聚合物防塌泡沫钻井液研究

吴婷婷，张烈辉 张宇睿（ 油气藏地质及开发工程国家重点实验室 （西南石油大学），四川 成都610500）

魏栋超 （中石油川庆钻探工程有限公司，四川 成都610051）

泡沫钻井技术作为欠平衡钻井中的一种，在提高机械钻速、减少地层漏失、防止压差卡钻、保护储层等方面具有独特的优势。然而，当泡沫流体钻遇大段水敏性泥页岩地层时，由于泡沫流体不能在井壁形成泥饼，且泡沫钻井液液柱压力不能平衡地层坍塌压力，因此随着钻井时间的增加，泥页岩水化加剧，最终导致井壁失稳问题[1～8]。针对泡沫钻井井壁失稳问题，选择性能优越的防塌处理剂配方是目前解决这一问题最为普遍、最为有效的办法。为解决上述泡沫钻井中出现的问题，开展了硅酸盐/聚合物防塌泡沫钻井液研究，对该泡沫钻井液的基本性能和防塌性能进行了评价，并对其防塌机理进行了相应的研究。

1 泡沫钻井液处理剂优选

1.1 发泡剂的优选

发泡剂按其性能可分为阴离子发泡剂、阳离子发泡剂、非离子发泡剂和两性发泡剂4种类型，不同的发泡剂，其发泡性能不同。针对发泡剂的性能和成本，室内采用Waring－Blender法[9]分别测定了4种发泡剂的起泡能力，包括：AOS、K12、ABS和AES，试验结果见表1。从表1可以看出，当加入的发泡剂质量分数相同时，不同发泡剂的发泡性能有明显的区别，其中K12、ABS、AES泡沫性能较好，发泡体积都超过500mL。但由于AES抗硬水能力相对于其他2种较强，因此优选AES作为该配方的发泡剂。

表1 不同类型发泡剂性能评价