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空氣鉆井地層出水處理技術

文檔作者：張煒筠1 鄧明毅2 向朝綱3 陳俊斌3 歐陽偉3 文檔來源： 1．江漢石油工程有限公司鉆井一公司 2．西南石油大學 3．川慶鉆探工程有限公司鉆采工程技術研究院		點擊數：	更新時間： 2023年10月04日
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第34 卷 第2 期
2017 年3 月
Vol. 34 No. 2
Mar. 2017
鉆 井 液 與 完 井 液
DRILLING FLUID &amp;amp; COMPLETION FLUID
doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2017.02.015
空氣鉆井地層出水處理技術
張煒筠1，　鄧明毅2，　向朝綱3，　陳俊斌3，　歐陽偉3
（1．江漢石油工程有限公司鉆井一公司，湖北潛江433100 ；2．西南石油大學·油氣藏地質及開發(fā)工程國家重點實驗室，成都 610500 ；
3．川慶鉆探工程有限公司鉆采工程技術研究院，四川廣漢618300）
張煒筠，鄧明毅，向朝綱，等. 空氣鉆井地層出水處理技術[J]. 鉆井液與完井液，2017，34（2）：83-86.
ZHANG Weijun, DENG Mingyi, XIANG Chaogang, et al.Treatment of Formation Water Invasion in Air Drilling[J].Drilling
Fluid &amp;amp; Completion Fluid，2017，34（2）：83-86.
摘要　利用空氣鉆含水地層，地層水會流入井眼，干燥的巖屑吸水很容易黏糊成團并附著在井壁和鉆具上形成泥環(huán)，
從而造成卡鉆現象?；诘捅砻鎻埩焖贊B透分散破壞泥團原理，采用靜態(tài)表面張力測定、潤濕角測定、定時面積法、圓
片帆布法、滾動回收率測定以及粒度分布測定等評價方法對9 種表面活性劑的滲透性、分散性進行評價。可以看出，它們
都有一定的潤濕效果；結構中含有帶支鏈的疏水基且親水基小的表面活性劑滲透性強；陰離子表面活性劑的分散原理是雙
電層理論，非離子表面活性劑的分散原理是空間位阻效應，高分子分散劑比普通表面活性劑分散效果好。實驗結果表明，
加入CJY 后的柴油溶液具有強滲透性和強分散性，碎解、破壞黏土泥團效率比油基解卡劑JKZ 高，且溫度越高，破壞程度
越高，碎解效果越明顯，對于解決空氣鉆井地層出水問題提供了依據。
關鍵詞　空氣鉆井；表面活性劑；滲透性；分散性；泥團碎解
中圖分類號：TE242.7　　　　文獻標識碼：A　　　　文章編號：1001-5620（2017）02-0083-04
空氣鉆井出水后，由于細碎巖屑液固比的改變
形成黏塑性泥團，易于造成卡鉆等復雜事故，目前
常規(guī)的解決辦法是采用改變循環(huán)介質如霧化、泡沫
流體或者采用一種強滲透分散溶液，間斷注入循環(huán)
第一作者簡介：張煒筠，1992 年生，主要從事鉆井液方面的科研工作。電話 13548152747 ；E-mail ：leisurelyweiwei@
foxmail.com。
Treatment of Formation Water Invasion in Air Drilling
ZHANG Weijun1, DENG Mingyi2, XIANG Chaogang3, CHEN Junbin3, OU Yangwei3
(1.No.1 Drilling Company, Sinopec Oilfield Service Jianghan Corporation, Qianjiang 433100;2. State Key Laboratory of
Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation, Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan 610500;3. Drilling &amp;amp;
Production Technology Research Institute of CCDE, Guanghan, Sichuan 618300)
Abstract A serious concern in air drilling is the invasion of formation water into the hole, viscosifying the dry cuttings into viscous
lumps which are adhered at the surface of the drill string and borehole wall, resulting in pipe sticking. Based on the mechanism
that fluid with low surface tension can penetrate fast into and break the lumps, 9 surfactants was selected for the evaluation of their
osmosis, and dispersing performance using static measurement of surface tension, wetting angle measurement, timing-area method,
area measurement in specific time span, round fabric method, hot rolling test method and particle size distribution measurement. The 9
surfactants tested all had wetting ability. Surfactants with smaller hydrophobic groups in their molecular structures had strong osmosis.
The dispersity of anionic surfactants is governed by the electric double layer theory, while the dispersity of nonionic surfactants is
governed by steric effect. High molecular weight polymers have better dispersity than common surfactants. Laboratory experimental
results showed that diesel oil treated with CJY had strong osmosis and dispersity, making it a better chemical in disintegrating mud
lumps than oil based pipe sticking agent JKZ. Diesel oil treated with CJY performed better at elevated temperatures. This study
provides a method for the solution of formation water cut during air drilling.
Key words Air drilling; Surfactant; Osmosis; Dispersity; Mud lump disintegration

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