5.3泡排剂的应用.docx

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1、5.3泡排剂的应用泡排剂的应用徐强中国石油川庆钻探工程有限公司生产运行处610051摘要在自然气开发过程中，当气井产水时，气藏能量将会降低，渐渐变成间歇井，甚至因井底严峻积液而停产。泡沫排水采气是一种经济性高、效率高、施工便利的排水采气技术。泡沫排水也存在很大的局限性，它一般受井深、井温、及产层水质的矿化度等多种条件的限制。本文针对不同油田的地层水矿化度、温度等状况，通过试验选择有效的泡排剂以维护自然气井的正常生产；通过试验测试泡排剂在不同环境下的适应实力和各种性能以满意自然气开采的须要。探讨结果表明泡排剂在不同矿化度的水样中以及不同的温度下其效果不一样，相对来说，泡排剂CT5-2的性能更稳定

2、，效果更明显。关键词：气井泡排剂泡沫排水机理ApplicationoffoamscrubbingagentfoamscrubbingagentXUQIANGManufactureoperationdepartmentofCNPCChuanQingDrillingandexplorationCo,Itd610051ABSTRACTWhilebeingspiritwelltoproducewaterinthenaturalgasthedevelopmenttheprocess,thespirithidesenergyandwilllower,becomeintermittentwellgradua

3、llyandevenstopsproductionbecausethewellbottomseriouslyaccumulatesaliquid.ThefoamcatchmentadoptsspirittobeakindofeconomicsexGao,efficiencyGaoandstartconstructionconvenientcatchmenttoadoptaspirittechnique.Thefoamdrainstoalsoexisttoverygreatlylimitsex,itisgenerallysubjectedtowelldeep,well,andproduce1Ft

4、hemineralofthefluidmattertoturnonedegree,Setc.isvariousconditionalrestrictions.Thisdesigntothegeologicstratawatermineralofdifferentoil-fieldturnscircumstances,suchasdegreeandtemperature.etc.andpassanexperimentchoiceavalidbubblerowwiththemaintenancenaturalgaswellofnormalproduce;Orientationabilityandv

5、ariousfunctionpassingtheexperimenttestbubblerowunderthedifferentenvironmentwithsatisfythenaturalgasmineofdemand.Studytheresultenunciationbubblerowinthedifferentmineralturnthewaterkindofdegreeandthedifferenttemperaturedescenditseffectinconformity,oppositetosay,thefunctionwhichsteepsarowCT5-2morestabl

6、e,theeffectismoreobvious.Keyword:Annoywell；Steeparow；Thefoamdrain；Mechanism目录摘要1ABSTRACT11绪论42泡排齐I与泡排工52.1泡排工52.1.1泡沫排水采气的机理52.1.2注入方法52.1.3泡排剂的注入量及日加药次数52.2泡排剂的发展62.2.1泡排剂的性能62.2.2泡排剂的类型72.2.3泡排剂的指标72.2.4泡排剂性能评价方法72.2.5泡排剂的适用条件82.2.6泡排剂的选择92.3泡沫的稳定机理92.3.1泡沫中液体的流失102.3.2泡膜的透气性102.4影响泡沫素102.4.1起泡溶液的

7、表面张力102.4.2表面粘度112.4.3溶液粘度112.4.4液膜的表面电荷112.4.5泡沫质量111 .4.6压力和气泡大小分布122.4.7温度12 3结论与建议献13 1绪论在自然气开发过程中，当气井产水时，气藏能量将会降低，渐渐变成间歇井，甚至因井底严峻积液而停产。泡沫排水采气是一种经济性高、效率高、施工便利的排水采气技术，它具有设备简洁、施工便利、成本低、适用井深范围大、不影响气井正常生产等优点，因此近年来国内外快速发展起来，在采气工业中得到普遍应用。泡沫排水采气工艺是针对自喷实力不足，气流速度低于临界流速的气井的一种有效的排水采气方法。泡沫排水采气工艺是通过从携液实力不足的生

8、产井的套管空间内注入表面活性剂（泡沫排水起泡剂，简称起泡剂），在自然气流的搅动下，使之与井底积液充分混合，从而减小液体表面张力，产生大量比较稳定的含水泡沫，随着气泡界面的生成，削减了气体滑脱量，使气液混合物密度大为降低，从而降低自喷井油管内的摩阻损失和井内重力梯度，其结果就是能有效地降低井底回压，液体被连续举升，使得在井底压力和井口压力相同的状况下，井底积液更易被气流从井底携带至地面，泡沫柱底部的液体不断补充进来，直到地井底水替净。当地层水中的泡沫被携带至地面后，通过向其中加入消泡剂以便使气水分别，从而达到排水采气的目的。此外，起泡剂还通过分散、渗透、减阻、洗涤（排出地层中泥沙与淤渣等不溶性固

9、体微粒）等作用，促使井筒积液形成泡沫，随气流排出，达到增产、稳产的目的。降低地层水的表面张力，使水在气流的扰动下简洁被分散，大液滴变成细小的液珠，进而有利于气水流态由举升效果差的气泡流或段塞流向易举升的雾状流或段塞流转变，削减气液的滑脱损失；降低密度。起泡后，垂直管中的液体转化为泡沫，使液态密度几乎可降低到原来的1/10,使液柱的压力大大降低，同时气、液流度差别不大，有利于举升；井底气水混合物因气流冲击会产生泯流，泡排剂会削减涡流造成的垂向流淌阻力，提高管段液相的可输性；可清洗井底,同时泡沫会将不溶性污垢、颗粒携带出井筒。由于上述作用的结果，在不能连续带水或不能将水完全带出的井中加入泡排剂后，

10、能够改善或复原井的生产。泡沫排水也存在很大的局限性，它一般受井深、井温、日产液量及产层水质的矿化度等多种条件的限制。国内已有泡沫排水剂（以下简称泡排剂）十多种，一般适用于70以下的地层。随环境温度的上升，泡排剂的起泡实力和稳定性会大大降低，尤其在100C以上的高温地层，很多起泡剂产生的泡沫会在几分钟内消逝，甚至不产生泡沫。本论文在于探讨泡排剂在不同环境下的适应实力，以满意自然气开采的须要。2泡排剂与泡排工艺2.1泡排工艺泡沫排水采气是从井底注入某种能够遇水起泡的泡排剂（表面活性剂）,井底积水与起泡剂接触以后，借助自然气流的搅动，生成大量低密度含水泡沫，随气流从井底携带到地面。当地层水中的泡沫被

11、携带至地面后，通过向其中加入消泡剂以便使气水分别，从而达到排水采气的目的Io13.1.1 沫排水采气的机理泡排剂的作用是降低水的表面张力，水的表面张力随表面活性剂浓度增加而快速降低，表面张力随浓度下降的速度体现了泡排剂的效率。当泡排剂注入浓度大于临界胶束浓度时，界面张力随浓度变更不大。泡沫排水采气的机理还包括泡沫效应、分散效应、渗透效应、减阻效应和洗涤效应等。13.1.2 入方法四川气田往井内注入泡沫助采剂，目前施工方法如下：1）平衡罐：平衡罐置于井场，起泡剂溶液盛于平衡罐与井口套管压力相连通，罐内溶液靠自重和高差流入环行空间，连续匀称地流到井底。运用平衡罐加药，不需动力是其最大的优点。2）电

12、动泵和柱塞计量泵：可依据井况须要选用，但井场无电源时，其运用受到限制。泡沫排水专用车：在汽车上安装一台柱塞泵和药罐，用汽车引擎的动力带动柱塞泵，便利敏捷，适应性能强。3）便携式投药筒；类似油井清蜡防喷装置，安装在采油树清蜡闸门上端，用于往井下投掷泡沫助采棒。4）消泡用注油泵：安装在井场上，用于加注消泡剂。该泵用气井气体压力作动力，泵的出口管线与分别器的进气管线相连，泵的吸入端接消泡剂油罐。轻巧、敏捷是这种泵的优点。但不抗腐蚀，部件易损，且不相宜连续工作。西南油气田分公司的生产实践证明，泡沫排水采气对某些类型的气水井是行之有效的，主要表现在：一些低压小产量气井井口流压、日产气量和日排水量有所提高

13、；一些间歇生产井转为连续自喷井；对于一些间歇井，延长了产气时间;使一些短暂水淹停产井，再次复原了生产。13.1.3 排剂的注入量及日加药次数在泡沫排水中，泡排剂的起泡实力受很多因素的影响，诸如浓度、温度、含盐量、凝析有油含量和井深等。因此，泡沫助采剂的加入量只能依据各井的井况确定。泡沫助采剂的浓度确定以后，依据气井的日产水量就可以确定助采剂的日用量。对于气水比高的井，浓度取下限值，反之则取上限值。加药后，视察气井带水状况，再对助采剂用量进行必要的调整,以达到既能正常带水，又不影响气水分别的原则。泡沫助采剂日用量确定以后，日加药次数依据井况确定。对只产少量凝析水或地层水的气井，宜采纳间歇加药方式

14、，每隔几天、几月加一次药。对地层水产量较大的气水井，加药周期越短越好，最好是不间断地连续加药。2.2泡排剂的发展20世纪全世界油气勘探开发事业取得了辉煌成就，被誉为石油世纪而载入史册，加强自然气成藏的普遍性与特殊性已势在必行。由于自然气在化学组成、分子量、黏度、密度、扩散系数、水中溶解度等理化性质上均与石油区分较大，它的最大特点是分子活动实力强，运移速率和规模都比石油大得多，在成藏条件方面二者即相关又相同，自然气成藏更具有普遍性与特殊性。在自然气开采中气井出水时常出现，泡沫排水是最常用的方法，由于地层水的困难性，确定了泡排剂的多样性。当今国内外起泡剂发展相当快速促进了泡沫排水技术的发展，国内外

15、有水气田的开采工艺措施从思路上来讲，主要有两点：一是采纳化学方法进行堵（阻）水，主要适用于整个气藏（田）治水，且单井出水量较少；二是进行排水采气，在排水时，又区分为两种状况：一是将地层水排至地面，随后进行污水处理，环保达标后排放；二是排水井产层下有回注层，且在产层和回注层之间有隔层（或叫盖层，即产层和回注层不连通），此时将产出的地层水在井下分别，地层水回注到井下。从排水采气的趋势看，在国外采纳最多的排水采气方法主要是机抽、泡排和气举。自然气开采中气井出水时常出现，泡沫排水是最常用的方法，由于地层水的困难性，确定了泡排剂的多样性，随着自然气越来越重要，泡排剂的发展前途无限巨大。2.2.1泡排剂的性能1）可降低水的表面张力；2）起泡性能好，使水和气形成水包气的乳状液；3）能溶解于地层水，亲憎平衡值要求在915范围之内；4）泡沫携液量大，即气泡形成水膜越厚，单位体积泡沫的含水量就越高，表示泡沫的携水实力越强。另外还要求泡沫稳定性适中，因稳定性差有可能达不到将水带至地面的目的；反之，如稳定性过强，则将会给地面消泡、分别带来困难。