抗高温泡沫钻井液体系评价研究
2021-04-09任小庆高小荣孙彩霞张献喻
任小庆,高小荣,孙彩霞,刘 斌,张献喻
(1.中石化绿源地热能(陕西)开发有限公司,陕西咸阳 712000;2.中石化绿源地热能开发有限公司,河北保定 071800)
0 引 言
地热资源根据温度可划分为低温(<90℃)、中温(90℃~150℃)和高温(>150℃)。全球地热资源主要分布在(1)地中海-喜马拉雅地热带;(2)环太平洋地热带;(3)大西洋中脊地热带;(4)红海-亚丁湾-东非大裂谷地热带(汪集旸,2015)。而我国高温地热资源主要分布在西藏、云南、台湾等地,属于地中海-喜马拉雅地热带中的东部延伸部分及环太平洋地热带。对于高温地热资源,因高温热储层岩性主要为火山岩、花岗岩、结晶岩等,其岩石硬度大、研磨性强、可钻性差,非均质性强,并且裂缝较发育(光新军和王敏生,2016),钻井过程中易造成漏失。在复杂地质条件下,泡沫钻井液则能更好地避免井漏,迅速建立欠平衡钻井条件,提高钻井机械转速、降低循环压耗、减少地层伤害。
泡沫钻井液是气体介质分散在液体中,并配以发泡剂、稳泡剂或黏土形成的分散体系(王中华,2011)。20世纪50年代中期,美国标准石油公司首次将泡沫钻井液应用于内华达州稳定性较差地层的钻井施工过程中(彭新明等,2008;张端琴,2008)。1980年,美国Sandia公司对泡沫钻井液在地热钻井过程中的稳定性进行了研究,研发出烯烃磺酸盐阴离子型发泡剂,并成功进行了应用(张端琴,2008)。而我国则是1984年在克拉玛依油田对泡沫钻井液进行了首次探索性的尝试,证实泡沫钻井液的可行性和优越性(李治龙和钱武鼎,1993;朱利,2015)。我国较早就开展了地热钻井抗高温泥浆处理剂及水基泥浆体系的研究(修宪民,1989),其中西藏羊八井(ZK4002 地热井)采用的是分散性抗高温钻井液体系,其体系基本配方为:5% 膨润土+3%地热 93。……
