泡沫钻井液循环利用新技术研究

石 油 机 械 C H I N A P E T R O L E U M M A C H I N E R Y 2 0 1 0年 第 3 8 卷 第 1 0 期 钻 井新技术 泡沫 钻 井液循 环 利 用新 技 术研 究 陈 浩 裴延波 王长江 刘 萍萍 ( 1 ．西南石油大学石油天然气装备教 育部 重点实验 室 2 ．中国石油天然 气管道科学研 究院) 摘 要 现 有 的消泡 系统或 设备 因其 自身 的缺 陷未 收到应有 的消 泡 效果 ，且 把 消泡后 的气体 直 接排入大气，对空气造成一定污染。为此，提 出了泡沫钻井液循环利用新技术。该技术不用对返 出泡沫加压，1 次流程即可实现 5次消泡，效率高，实现 了泡沫基液和气体 的重复利用 ，既可应 用于泡沫钻井过程中对返 出泡沫的消泡，亦可应用于一般 的工业消泡。用一般 的筒体或加工稍精 的筒体替代真空壳体 ，以粗略验证新型消泡 系统的消泡效果 ，验证结果表 明，简化真空壳体后消 泡系统的消泡效率可达 7 8 ％，而新型消泡系统的壳体精度更高，消泡效率会高于 7 8 ％。 关键词 泡沫钻井技术 消泡系统 循环利用 消泡机理 0 引 言 泡沫钻井技术以其独特 的优势在现代钻井工程 中被广泛应用 ] ，而由不溶性或微溶性气体分散 于液体 中所形成的泡沫钻井液在其 中起着举足轻重 的作用。泡沫钻井液虽具有携岩能力极强 、缩短钻 井周期 、降低钻头磨损和防止漏失等优点 ，但因其 半衰期长 、稳定性高而难以消除，所以成为钻井过 程中的一大问题 J 。泡沫钻井返出液具有与其他 工业泡沫不同的特点 ，其本身的难以被破坏性导致 了其在钻井现场的大量堆积 ，造成不 同程度的环境 污染 ，限制了泡沫钻井液的使用范围。为了使泡沫 返 出液达 到排放 标准 以及 回收再 利用 ，国内外相 关 专 家 、学 者及科 研单 位相继 投入 到这 一 问题 的研 究 中，不同形式的消泡设备或消泡系统应运而生。但 这些系统或设备 因其 自 身的缺陷而未收到应有的消 泡效果 ，且把破泡后 的气体直接排人大气。而这类 气体 中含有发泡剂 、稳泡剂和可燃气体成分，会对 空气造成一定程度的污染 ，不利于井场作业人员的 身 体健康 。 为了循环利用泡沫钻井液 ，同时节省资源 、节 约成本 ，快速而有效地消泡就显得至关重要。笔者 提 出的泡沫钻井液循环利用新技术具有消泡快速、 彻底等优点，可 以解决上述 问题 ，它不用对返出泡 沫加压 ，1 次流程即可实现 5次消泡 ，效率高 ，实 现......