[发明专利]在泡沫钻井的泡沫循环利用方法中使用的醇类消泡剂

说明书

技术领域

本发明涉及泡沫钻井领域，尤其是一种在泡沫钻井的泡沫循环利用方法中使用的醇类消泡剂。

背景技术

泡沫钻井技术始于20世纪50年代，国内在80年代开始研究和应用，并相继在新疆、胜利、辽河、大庆、长庆、四川等油田取得现场实践。目前，非循环使用的泡沫钻井技术存在泡沫一次性使用量大、返出的泡沫易污染环境等问题，不仅增加泡沫钻井成本，而且不利于环境保护。

钻井行业所指的泡沫循环即通过物理、机械或化学等方式将返出井口的泡沫消泡后，调节其性能并再次用于钻井的连续过程，从而实现泡沫的发泡—消泡—再发泡的反复循环。物理消泡法由于操作困难，目前还没有在石油钻井行业现场应用。机械消泡循环泡沫法不仅需要附加设备，而且消泡率不高。化学消泡循环泡沫法一般是采用两性表面活性剂作发泡剂，利用两性表面活性剂对酸碱的敏感，通过调节基液pH值实现泡沫的循环利用。该方法对发泡剂具有选择性，仅限于两性发泡剂；在循环过程中需反复添加酸碱调节基液pH值；而且随着循环次数的增多，泡沫性能逐渐下降。

目前石油行业中使用的醇类一般是作为消泡剂一次性使用，或者是作为稳泡剂单独使用，二者一般不为同一种醇类物质，且作用机理和过程不同。醇类作消泡剂时，主要是作用于泡沫表面，由于其在泡沫表面快速铺展并与气泡液膜接触，降低泡沫局部表面张力，可导致泡沫迅速破灭。醇类作稳泡剂时，主要是作用于泡沫基液，低碳醇溶于泡沫基液中，能增强溶液表面粘度和提高泡沫液膜强度。若找到一种兼具有消泡和稳泡作用的低碳醇，并与泡沫钻井工艺相结合，可实现钻井泡沫的循环利用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述情况，找到一种兼具有消泡和稳泡作用的醇类物质，并与泡沫钻井工艺相结合，实现钻井泡沫的循环利用。

发明人发现，某些低碳醇兼具有强消泡性和弱抑泡性的特点，即同一低碳醇不仅可作为消泡剂使用，还具有稳泡的能力，只需向泡沫基液中添加此类低碳醇，即可实现泡沫的循环利用。向已发泡的泡沫体系中添加少量低碳醇，低碳醇快速在泡沫表面铺展并与气泡液膜接触，降低泡沫局部表面张力，导致泡沫迅速破灭；在溶解度范围内，在泡沫表面起消泡作用的低碳醇消泡后即迅速下沉并溶解于泡沫基液中，发挥其增强溶液表面粘度和提高泡沫液膜强度的稳泡作用，而失去消泡作用，搅拌此泡沫基液可再次发泡，如此循环即可实现泡沫的循环利用。

为了达到上述发明目的，本发明实施如下的技术方案：

一种在泡沫钻井的泡沫循环利用方法中使用的醇类消泡剂，包括至少一种结构式为R-OH、R为含4个碳原子或5个碳原子的烃基的低碳醇。

作为优选方式，所述低碳醇为正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、新戊醇中的一种或多种。

作为优选方式，所述醇类消泡剂还包括磷酸三丁酯。

作为优选方式，所述的低碳醇与磷酸三丁酯的体积比为1：5～5：1。

本发明所述的低碳醇对发泡剂不具有选择性，且消泡速度快，适用于油田常用发泡剂，如十二烷基苯磺酸钠（ABS）、十二烷基硫酸钠（K12）、十二醇聚氧乙烯醚（AEO）、脂肪醇醚硫酸盐（AES）。

其它添加剂可根据实际钻井需要添加，如稳泡剂、井壁稳定剂、防腐剂等。

本发明所述的低碳醇、用于发泡的发泡剂以及根据需要添加的添加剂，都是化工厂生产的市售有机化合物。

本发明的有益效果：①采用该方法进行泡沫循环，只需添加醇类消泡剂，不需要在循环过程中添加酸碱调节基液pH值，醇类消泡剂可再次利用；②醇类消泡剂对发泡剂不具有选择性，且消泡速度快；③若经多次循环后泡沫基液中的低碳醇体积含量占泡沫基液体积的5%以上，则将低碳醇去除，实现泡沫基液的多次循环利用；④可降低泡沫钻井成本，实现环境友好。

附图说明

图1为室内实验所用的泡沫循环装置图。

其中，1.基液罐；2.截止阀；3.离心泵；4.孔板流量计；5.空压机；6.放空阀；7.贮气罐；8.截止阀；9.转子流量计；10.截止阀；11.孔隙式泡沫发生器；12.压力表；13.截止阀；14.泡沫观察管；15.截止阀；16.泡沫取样器；17.压力表；18.截止阀；19.喷淋管；20.搅拌器；21.消泡室；22.压力表；23.截止阀；24.计量泵；25.消泡剂储罐；26.截止阀；27.离心泵；28.截止阀；29.缓冲罐；30.取样口；31.截止阀；32.离心泵；33.截止阀。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下述实施例中，各配方成份代号如下：