[發(fā)明專利]固體泡沫鉆井方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210273950.2
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN103573184A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐波;馮光通;唐洪林;耿應(yīng)春;劉新華;牛洪波
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B7/18
• 分類號: E21B7/18
• 代理公司: 東營雙橋?qū)＠碛邢挢?zé)任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油和天然氣鉆井工藝技術(shù)，特別是一種配合氣體鉆井技術(shù)的固體泡沫鉆井方法。

背景技術(shù)

由于氣體鉆井技術(shù)提高鉆井速度明顯，儲層保護效果好，而且綜合鉆井成本低，因此在石油鉆井工程中已得到了廣泛應(yīng)用，但氣體的攜水能力非常有限，一旦地層出水時，使氣體鉆井技術(shù)就難以發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，氣體鉆井技術(shù)應(yīng)用受到極大的制約。為了提高氣體鉆井的攜水性能，工程技術(shù)人員先后發(fā)展和應(yīng)用了霧化、泡沫鉆井技術(shù)，但霧化和泡沫的攜水性能仍然不能完全解決地層出水問題，當(dāng)?shù)貙映鏊枯^大時，仍不得不轉(zhuǎn)化為鉆井液鉆井。

一些固體材料的吸水性非常強，特別是隨著固體材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，某些合成固體材料吸水性量較強，其吸水量甚至可達到原來體積的成百上千倍，為解決氣體鉆井?dāng)y水問題提供了一種新的方案：固體泡沫鉆井工藝方法。其可行性主要體現(xiàn)于：

（1）具有較強吸水性的固體材料本身密度較低，吸水后其密度仍小于巖屑密度，氣流將吸水后的固體材料攜出井筒返回地面較為容易；

（2）一些吸水性固體材料吸水后是可以通過離心、烘干方法除去吸附水，材料可以重復(fù)利用，降低固體泡沫鉆井工藝成本，具有較強的推廣價值。

鑒于在很多油氣田都可能鉆遇水層，當(dāng)前氣體/霧化/泡沫鉆井?dāng)y水能力不足，亟需提供一種具有很大攜水能力的氣體鉆井工藝方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為解決氣體鉆井?dāng)y水難的問題，提供一種利用固體材料吸附地層水的固體泡沫鉆井工藝方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案：在常規(guī)氣體鉆井工藝基礎(chǔ)上，將固體泡沫加入到增壓氣體中，所述固體泡沫為具有較強吸水性的輕質(zhì)固體顆粒材料。

所述方法中還包括使用回收系統(tǒng)對固體泡沫進行回收處理。

固體泡沫加入到增壓氣體是通過輔料添加裝置加入高壓充氣管線內(nèi)，輔料添加裝置帶有計量器；所述回收系統(tǒng)是由排砂池、清洗池、脫水裝置及烘干裝置組成。所述清洗池內(nèi)設(shè)有攪拌器。

所述回收系統(tǒng)進行回收處理步驟包括：（1）返回地面固體泡沫均排放到充水的排砂池內(nèi)，初步分離固體泡沫與巖屑；（2）初步分離的固體泡沫進入清洗池，在機械攪拌作用下，進一步分離附著于固體泡沫的巖屑；（3）經(jīng)過清洗池清洗后的固體泡沫進入脫水裝置脫水；（4）脫水后的固體泡沫進入烘干裝置烘干。

借助于本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)下述有益效果：

（1）固體泡沫用量少、回收方便、設(shè)備工藝簡單，綜合成本低；

（2）解決了氣體鉆井?dāng)y水能力不足的問題；?

（3）拓寬了氣體鉆井應(yīng)用范圍，為鉆井工程提速提效提供了新的方法。

附圖說明

圖1?是本發(fā)明的固體泡沫鉆井方法具體應(yīng)用的布置示意圖。

圖中，1.氣體鉆井井場設(shè)備，2.輔添加裝置，3.排砂池，4.清洗池，5.脫水裝置，6.?烘干裝置；

圖2??是本發(fā)明的固體泡沫鉆井方法具體流程示意圖。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合圖1、圖2對本發(fā)明做進一步的描述。固體泡沫鉆井方法主要是：通過氣體鉆井的氣流將具有較強吸水性的固體泡沫（如淀粉接枝丙烯酸鹽聚合物或丙烯酰胺共聚物）攜入井底，固體泡沫在井筒內(nèi)吸水后，由氣體攜帶返回地面，通過清洗、脫水及烘干，使該固體泡沫能夠重復(fù)利用。

固體泡沫鉆井方法現(xiàn)場布置如圖1所示，相對于常規(guī)氣體鉆井，該工藝需在增加氣體的管線后側(cè)增加輔添加裝置2，并在排砂池3附近增加清洗池4、脫水裝置5和烘干裝置6。

固體泡沫鉆井工藝流程如圖2所示。

根據(jù)本發(fā)明固體泡沫鉆井方法，包括以下步驟：

（1）將氣體增壓后注入到井內(nèi)，并開始鉆進；

（2）通過輔料添加裝置將固體泡沫加入增壓氣體中；

（3）固體泡沫隨增壓氣體入井，并吸附地層水；

（4）吸水固體泡沫通過環(huán)空返回地面；

（5）用回收系統(tǒng)將固體泡沫回收利用。

所述的固體泡沫鉆井工藝方法，需在在常規(guī)氣體鉆井設(shè)備1基礎(chǔ)上，增加輔料添加裝置2、清洗池3、脫水裝置4及烘干裝置5。

在所述步驟（2）中，所選用的固體泡沫為具有較強吸水性的輕質(zhì)固體顆粒材料，而且輔料添加裝置2能夠控制固體泡沫添加量。

在所述步驟（4）中，返回地面的巖屑、吸水固體泡沫均排放到排砂池內(nèi)。

在所述步驟（5）中，固體泡沫回收系由排砂池、清洗池3、脫水裝置4及烘干裝置5組成。

所述排砂池應(yīng)充滿一定的水，使吸水固體泡沫漂浮于水面。