抗温可循环微泡沫钻井液的研究进展与应用现状

朱文茜，郑秀华

(中国地质大学(北京) 工程技术学院，北京 100083)

微泡钻井液(CGA Drilling Fluids)最早是由美国MI钻井液公司和Acti Systems公司共同研制的一种全新的、在近平衡钻井中使用的钻井液体系，这种由粒径在10～100 μm的独立刚性微泡组成的钻井液体系，能够建立起一个非侵入的、近平衡的环境，阻止或延缓钻井液进入地层[1-2]。国内外钻井现场的使用经验表明微泡钻井液既能解决严重漏失地层的堵漏问题，也经受住地层温度、压力、盐膏层、泥页岩水化等问题的考验，满足绿色安全的钻井生产要求。据统计，至2007年，北美、南美已有约300口井使用微泡钻井液体系顺利施工，国内如彩南油田、四川玉皇1井、中原油田文23气田等使用微泡钻井液体系成功解决了低压低渗透储层的严重漏失、储层伤害、钻速慢、钻井难度大等问题[1,3-4]。

泡沫是热力学不稳定体系，这限制了在微泡钻井液在高温深井钻探中的应用，为满足钻探现场日益增长的钻井深度和储层温度的需求，近年来开发抗温微泡钻井液体系成为研究的热点。本文从微泡的结构与尺寸、稳定性、架桥封堵机理、流变性四个方面归纳介绍了该技术国内外最新的理论研究进展，以时间为线索综述了该技术在钻井现场的应用特性与效果，并展望了这项技术的发展。

1 微泡特性研究

1.1 微泡的结构与尺寸

微泡具有独特的结构和尺寸大小，在水基钻井液中使用亲水型表面活性剂制备，Sebba于1987年首次提出微泡是一种“一核三膜”的结构，即微泡的中心是气核，外部有两层表面活性剂膜和一层粘性水膜[5-6]。……