来源：技术邻
泡沫流体由于具有静液柱压力低、滤失量少、携砂性能好、助排能力强、对地层伤害小等优良特性，因此广泛用于低压、漏失、水敏性地层的钻井、完井、修井和油气井增产措施。在国外泡沫流体应用于油田已有30多年的历史。我国油田近年来在泡沫流体应用技术方面积累了一定的经验。但由于起步较晚，加之泡沫流体是门新兴的科学技术，其理论和实际应用有一定的难度，因而应用还不十分成熟，潜在的效益没有得到普遍重视。期望通过此文增强人们对泡沫流体在油田所起作用的认识，引起人们的共鸣，不断开拓泡沫流体在油田应用的研究领域。
1泡沫流体的性质
泡沫流体是一种可压缩的非牛顿两相流体，气体是分散相，液体是连续相。泡沫流体在低压井的钻井、完井、修井、增注、调剖堵水等方而有不可替代的优点。
1. 1泡沫流体的类型
在石油工程中应用的泡沫流体是以水为液相，以空气、氮气、天然气、二氧化碳等气体为气相，气液两相充分混合形成的两相流体。也可能是携带了井底的固体颗粒，组成了气、液、固三相流体。
1. 2泡沫流体的特点
泡沫流体具有密度小、稳定性高、流体粘度大、携带和悬浮能力强、抗高温、对产层污染小等特点，同时泡沫流体在地层叠加的气阻效应——贾敏效应，及“遇水稳定、遇油消泡”等特性，这些性能对石油工程中的使用有直接意义。
1. 3泡沫流体的形成
泡沫流体是氮气(或空气)与液体在高压下混合后充分搅拌形成的。气泡在液体中的分散程度越高，泡沫流体的质量越好。在液体中加入表面活性剂类的发泡剂或泡沫稳定剂后，水的表面张力减少，容易形成稳定的气泡。泡沫液体的形成在石油工程中以液力搅拌为多用。
2泡沫流体在井下作业施工中的应用
2. 1洗井冲砂
泡沫流体洗井就是利用泡沫流体粘度高、密度小、携带性能强等特点，将泡沫流体作为携带液或压井液，液体从油管中打入，从套管返出，使井底建立低于油层的压力称为“负压”，在此负压差的作用下，依靠泡沫流体冲散井内积砂或结蜡，以达到洗井、冲砂的目的。
采用泡沫流体洗井、冲砂，可以有效的建立油井的压力平衡，同时减少对地层的污染。
2. 2酸化及返排
在常规酸化工艺中，挤入酸液的环节，对某一段地层是不能或难以选择的。酸液的挤入过程，对高渗透岩石的挤入量较多，对低孔隙、低渗透岩石的挤入量少。造成的后果是低渗岩石的腐蚀程度差，孔隙度增加不多，而高渗岩石腐蚀严重甚至会有害。这种工艺对低渗岩石的渗透性提高不利。
在排酸的过程中，用水基液体替换酸液，由于水柱的井液柱压力高，在低压地层中有漏失，不能有效促使进入地层岩石的酸液排出，造成地层酸液返排困难甚至会造成二次污染，油井产量难以提高。
泡沫液体酸化和泡沫液体排酸液两项工艺技术在低压低渗油井的增产中是比较有效的。
(1)泡沫液酸化工艺。泡沫液酸化特别适用于低压、低渗、水敏性储层的改造。由于泡沫具有良好的控滤失性能，对于低渗储层，施工时不需加降滤剂就能达到较好的降滤效果。泡沫液含液量低，助排性能好，对于水敏性储层，采用泡沫液酸化可以减轻对储层的损害。另外，泡沫液中的泡沫可阻比氢离子向岩石表面的传递，降低酸岩反应速度，泡沫液酸化可获得较大的酸液有效作用距离。
(2)泡沫液排酸工艺。酸化施工后，酸液和岩石反应的生成物若在地层中停留时间过长，将发生某些反应，生成二次沉淀，同时与悬浮在残酸中的一些不溶物质沉降堵塞地层孔道，影响酸化施工效果。因此，酸化后应及时开井排酸。
水基液体排酸中，往往会出现井筒内的总液柱压力(井液柱压力与环空流阻之和)大于地层压力的情况。尤其是在用较大流量在低压低层排酸中会比较严重。后果是酸化后的液体和残酸不能有效排出。
在排酸过程中，用适当密度的泡沫液体洗井，可以建立井下适当的负压差，保证酸液的排出，也可防止地层的坍塌。如果用泡沫液化和泡沫排酸工艺结合，效果会更明显。
低密度泡沫液排酸工艺特点:
①施工时间短、排酸程度高。泡沫液体与酸液是相融合的，不存在化学反应的污染和新的堵塞物。
②排液所需的设备少，施工方法简便，操作技术要求不高，易于掌握。
③低密度泡沫液排酸对井内管柱无特殊要求。酸化后，只要油套管保持畅通，便可不动井内管柱直接进行排酸。排酸过程中，井口一直处于控制状态，排出的残酸可以回收处理，施工安全可靠。
④泡沫液密度可以控制。通过控制气、液相比例可方便调节泡沫液密度，来控制井筒负压值，避免因压差过大挤毁套管。
排酸中的泡沫液体密度，可根据地层岩石强度、孔隙度、排酸液体的压力和排量计算，建立起的井筒总压力与地层压力保持适当负压值。负压值的选择原则是应当在岩石孔隙内有较大的流速，能将酸液全部排出，地层流体也有适当的流出;同时，在流体流出时，负压值不应当造成岩石的坍塌。
2. 3负压射孔
完井中用泡沫液体做射孔液，比普通的水基液体要方便调节射孔的负压值，有利于减少射孔时的液体污染。
常用射孔液是无固相的盐水液，用降低液柱高度的办法形成负压。在施工中一般是用气举法排出一定液体形成负压。在射孔后，仍然会有射孔液体进入岩石，形成污染。
射孔中用淡水或盐水并充入空气，形成泡沫液，在射孔中使用，由于泡沫液的密度调节十分方便，形成负压时比水基液体容易。泡沫液体进入射孔孔道后，有气相对岩石孔隙暂堵，形成的污染比纯水基液体少。
2. 4其它应用
在砾石充填中，泡沫液体是好的砾石携带液。携带砾石的能力与中等粘度砾石携带液相似，可以在低压漏失井进行砾石充填。
在压裂中也可以使用泡沫液体。泡沫液体在低渗透油层中有好的流动效果，可以充分进入低渗层。泡沫流体中的气体在高压下积蓄能量，进入岩石缝隙后释放，有效提高压裂效果。
新井投产前可以使用泡沫液体洗井排除井筒和孔道中的堵塞物，有利于尽快产油。油层岩石有堵塞，可使用泡沫液体产生一定负压值，洗井解堵。在高凝油藏，井筒内结蜡，可以使用加热后的泡沫液体清洗，既可以减少漏失，又有良好的清蜡效果。
3结论
(1)泡沫流体工艺技术应用于洗井、冲砂作业施工中，可利用其粘度高、密度小、携砂性能好的特点，有效解决漏失问题及地层污染问题。
(2)泡沫流体工艺技术应用于泡沫液酸化及排酸中，可封堵高渗层，酸化低渗层，扩大酸化面积，提高酸化的效果，减少因酸化造成的油水层二次污染，彻底清除近井地带残酸及碎屑物。
(3)泡沫流体工艺技术还可广泛应用于解堵、诱喷、泡沫调剖、泡沫堵水、泡沫驱油等等。
4参考文献
[1] KROTOV V V. Theory of syneresis of foams and concentrated emulsions 2 ; Local hydroconductivity of polyhedral disperse systems[J].Kolloidnyi Zhurnal，1980,42(6):1092-1096.
[2] GOLDFARB I I,SHEIBER I R. Liquid flow in foams[J]. Fluid Dyn.Trans., 1988,23(6):244-249.
[3] MCCARTHY M J. Interpretation of the magnetic resonance imaging signal from a foam [J].AICHE.J.,1990,36(2):287-290.
[4] NARSIMHAN G. A model for unsteady state drainage of static foam[J].J.Food.Eng.，1991, 14(2):139-165.
[5] BOL G M，WONG SW，DAVIDSON C J. Borehole stability in Shales [R]. SPE24975，1992.
