泡沫钻井液的析液作用机理研究进展

第 2 8 卷 第 4 期 2 0 1 1 年 7月 钻 井 液 与 完 井 液 DRI L LI NG F L UI D & COM P L ET1 0N F L UI D V_ o 1 ． 2 8 NO ． 4 J u l y 2 0 1 1 文 章编 号 ：1 0 0 1 — 5 6 2 0( 2 0 1 1 )0 4 — 0 0 6 7 — 0 5 泡沫钻井液的析液作用机理研究进展 蓝 强 ， 张敬 辉 ， 李公让 ， 张虹 ， 何 兴贵 ， 王传 富 ( 1 ． 胜利石油管理局钻 井工艺研 究院 ，山东东营 ； 2 ． 中国石油大学 ( 华东 ) ，山东青 岛) 摘要 介绍 了 泡 沫钻 井液析 液理论和 实验方法 的研 究进 展情况 ，分析 了具有分析和 数值 解 的标准及 扩展 析液 理论 ，讨论 了影响泡沫稳定 性和消泡 的微 脱水 因素。其 中重 点分析 了气液界面 的物理化 学性 质对泡沫析液 的影响 以及 通道 和节点控制析液 区域 的相关泡沫结构 性质 。重要的研 究结果 有 ： 泡沫压力 降技术可 以在具有可 变 ( 或 恒定) 的 P l a t e a u边界条件 下研 究泡沫 的析液行 为 ； 在研 究通道和节 点控 制等 2类重要析液 区域 时， 自由和 受迫析液方法 也是 非常实用的技术。 关键词 泡沫钻井液 ； 稳定性 ； 标准析液理论 ； 扩展析液理论 ；自由析液 ； 受迫析液 ； 综述 中图分类 号 ：T E 2 5 4 文献标识 码 ：A 0 引 言 泡沫钻井液具有悬浮能力强 、 密度可调范围大 、 封堵作用强 、失水率极低和钻井液排放处理压力轻 等优点 ， 是 目 前常用 的欠平衡钻井液 。在热力学上 ， 泡沫是一种不稳定分散体系 ，其稳定性是钻井液其 他性质 的前提 [ 1 - 1 0 1 ，因此研究它 的稳定性是分析所 有泡沫体系其他性质 的基础 。泡沫稳定性主要包括 析液稳定性 、 奥氏熟化 、 分层稳定性和聚结稳定性 ， 其宏观稳定性主要以析液稳定性为主 l l ，对其进 行研究基本可 以满足现场和室 内泡沫钻井液研究 的 需 要 。 泡沫析液行 为是一类 由很多 自发因素控制 的复 杂物理和水力学过程 ，目前对该过程的研究还属于 起步阶段。影响泡沫析液速率的因素有 ： 泡沫体系 的水 力学参数 ，如 P l a t e a u 边界 的尺寸和形状 ，在 该边界上 ，气泡相互接触 ，吸附有表面活性剂分子 的气 液界面性质会......