泡沫排水采气论文

排水采气工艺技术的适应性和目前工艺水平表
气举 400 3500 适宜 适宜 适宜 适宜 化防，较好 适宜 较易 方便 较低 柱塞气举 50 3000 受限 适宜 很适宜 受限 较差 适宜 较易 方便 较低 机抽 70 2400 受限 一般适宜 较适宜 较差 较差 高含H2S受限 较易 方便 较低 电潜泵 500 2700 受限 适宜，需高压电源 一般适宜 含砂＜5%适宜 较好 较差 较复杂 较方便 较高300 射流泵 300 2800 适宜 适宜 适宜 很适宜 较好 适宜 较复杂 方便 较高
（二）靖边气田产水气井生产特征 靖边气田产水气井生产特征
1、产水气井易造成油套压值偏大 产水气井易造成油套压值偏大
表1 产水气井按油套压差分类结果表
油套压差 （MPa） 小于1 1～2 2～3 3～4 大于4 关井 合计
井数 （口） 18 10 6 5 7 7 53
平均配产 （104m3/d） 4.5 3.42 2.63 2.08 1.71
表11 起泡剂动态带水能力测定表
No. 1 2 3 4 5 选用起泡剂名称 SPI-5 CT5-2 8002 8005 HY-3g 起泡剂浓度 1‰ 1‰ 1‰ 1‰ 1‰ 地层水总量 300ml 300ml 300ml 300ml 300ml 带出水量 195 255 230 220 260 带水时间 6′00″ 6′00″ 6′00″ 6′00″ 6′00″
五分钟后泡高mm
0.05 0.10 0.30 0.45 0.50
65.00 120.00 165.00 180.00 180.00
65.00 110.00 170.00 195.00 195.00
60.00 105.00 165.00 185.00 190.00
②不同浓度HY-3g带水能力评价实验 带水能力评价实验
靖边气田泡沫排水 采气工艺试验研究
长庆油田分公司第一采气厂 二OO五年十二月 OO五年十二月
汇
一、概述
报
题
纲
二、泡沫排水采气工艺技术原理 三、起、消泡剂的筛选及加注流程的改进 四、现场试验及应用效果评价 五、结论与建议
一、概述
（一）靖边气田产水现状
（二）靖边气田产水特征
（三）靖边气田排水采气的优选 靖边气田排水采气的优选
表14 加入不同浓度甲醇后泡高试验情况
地层水量ml 290 280 270 260 240 210 甲醇量ml 10 20 30 40 60 90 mm 起始泡高mm 115 115 115 115 100 20 三分钟后泡高mm 115 115 110 110 80 0 五分钟后泡高mm 100 100 100 100 75 0
表7 UT-11B型起泡剂与凝析油 型起泡剂与凝析油、甲醇、缓蚀剂配伍性试验数据
名称 浓度 ‰ 常温 凝析油 甲醇 缓蚀剂 1 35 5 起泡体积 ml 15min携液量 15min携液量 ml/L 30S 高温 0 0 0 常温 3min 高温 0 0 0 常温 5min 高温 0 0 0 常温 高温 605
（1）起泡剂的筛选
表10 起泡剂起泡力测定表
No. 1 2 3 4 5 选用起泡剂名称 SPI-5 CT5-2 8002 8005 HY-3g 起泡剂浓度 1‰ 1‰ 1‰ 1‰ 1‰ 地层水总量 300ml 300ml 300ml 300ml 300ml 起始泡高（mm） 120 150 140 135 120 3min后泡高（mm） 70 40 20 10 110
通过以上罗氏泡高实验和动态带水实验表明：HY-3g泡排剂是上述五种起泡剂 通过以上罗氏泡高实验和动态带水实验表明
（2）筛选出的起泡剂（HY-3g型） ）各种性能测定
①不同浓度HY-3g起泡能力评价实验 起泡能力评价实验
表12 不同浓度的HY HY-3g起泡剂泡高情况
起泡剂浓度%
起始泡高mm
三分钟后泡高mm
156.2
254.3
图2 产水气井按油套压差分类柱状图
图3
陕170井采气曲线图 井采气曲线图
2、产水气井易形成较大的水气比 产水气井易形成较大的水气比
表2
井数 （口）
产水气井按水气比分类结果表
平均产水量 （m3/d /d） 平均水气比 （m3/104m3） 配产 （104m3） 产水量 （m3）
图1
靖边气田历年产水井数、年产水量、 靖边气田历年产水井数、年产水量、历年产水量变化图
截止目前，靖边气田已完钻气井 靖边气田已完钻气井500多口，自1992年发现 第一口产水气井至今，共计已有 共计已有84口井产地层水，约占 总完钻井数的16%，产水井中日产水量最大可达 产水井中日产水量最大可达222m3 （陕20井）。目前靖边气田下古共投产气井 目前靖边气田下古共投产气井326口，产水 井53口，占下古投产井数的 占下古投产井数的16.36%，产水井稳定配产 222.5×104m3/d，占气田总产气量的 占气田总产气量的13.48%，日产水323 m3左右，约占气田总产水量的 约占气田总产水量的70.8%，单井最大日产水 量40m3，平均单井日产水6.7m3，平均水气比 1.49m3/104m3。截至2005年 年12月底，53口产水井历年累 计产气32.08×108m3，占气田历年产气量 占气田历年产气量13.44%，产水 30.26×104m3，占气田历年产水量68.58%。
水气比（m3/104m3）
平均配产 （104m3/d）
比例 （％）
小于0.5
26
5.4
1.2
0.222
147
31.2
50.0
0.5～1.0 大于1.0 产水规律不清楚
5
4.2
2.8
0.667
21
14
Baidu Nhomakorabea
9.3
15
4.1
18.8
4.585
61.6
282.2
27.7
7
13.0
合计
53
229.6
327.4
图4 产水气井按水气比分类柱状图
浓度 ‰ 0 1 2 8.1 10.7 泡沫高度 ml 起泡剂 1.5 3.4 2.8 102 124 消泡剂 消泡时间 s 起泡剂 3 8.6 6.6 消泡剂 三甘醇：100％ 温度：40℃ 气速：0.04m3/h 试验条件
根据对起消泡剂的配伍性试验数据分析：凝析油对 根据对起消泡剂的配伍性试验数据分析 起泡剂的发泡能力有明显影响，但对起泡剂的携液能力 起泡剂的发泡能力有明显影响 影响不大；甲醇和缓蚀剂对起泡剂发泡能力和携液能力 甲醇和缓蚀剂对起泡剂发泡能力和携液能力 均有明显影响；甲醇、缓蚀剂 缓蚀剂、凝析油本身都有一定的 消泡、稳泡能力，使消泡剂的消泡和抑泡性能都有所增 使消泡剂的消泡和抑泡性能都有所增 强。起泡剂对三甘醇的影响较大 起泡剂对三甘醇的影响较大，随着起泡剂浓度增加， 三甘醇发泡趋势越显著，消泡剂对三甘醇发泡趋势的影 消泡剂对三甘醇发泡趋势的影 响较小，而且浓度越高，发泡趋势越小 发泡趋势越小。
9 图5 G4--9井采气曲线图
（三）靖边气田排水采气工艺技术优选 靖边气田排水采气工艺技术优选
表3
排水方法 最大排液量（m3/d） 最大井深（m） 斜井 地面环境条件 高气液比 含砂 地层水结垢 腐蚀性 设计难易 维修管理 投资成本 泡沫 100 4000 适宜 适宜 很适宜 适宜 很适宜 较适宜 简单 方便 低
1、2004年起、消泡剂选择过程 （1）起泡剂的筛选
表4 起泡剂起泡能力和携液量测定实验
(2) 消泡剂性能测定
表5 消泡剂消泡速度和抑泡能力测定数据
消泡剂浓度 型号 % FG-2 FG-7I TXP-8 WT-1 1 1 1 1 min 7.75 6.7 7.5 6.13 ml 10 10 10 30 破泡速度 抑泡能力
图6 泡沫排水采气工艺流程示意图
汇
一、概述
报
题
纲
二、泡沫排水采气工艺技术原理 三、起、消泡剂的筛选及加注流程的改进 四、现场试验及应用效果评价 五、结论与建议
泡沫排水采气工艺是将表面活性剂（起泡剂）利 泡沫排水采气工艺是将表面活性剂 用柱塞泵注入油套环空，与井筒积液混合 与井筒积液混合，借助天然 气气流的搅动，利用起泡剂的泡沫效应 利用起泡剂的泡沫效应、分散效应、 减阻效应和洗涤效应在井筒产生低密度含水泡沫，降 减阻效应和洗涤效应在井筒产生低密度含水泡沫 低液体密度，提高气流垂直举升能力和气井的携液能 提高气流垂直举升能力和气井的携液能 力，从而达到排出井筒积液的目的 从而达到排出井筒积液的目的。
消泡剂型 号 称取重量 克 1 2 3 FG-7I 4 5 6 4 5 6 稀释比例 % 1 2 3 破泡时间 秒 23 17 16 14 10 10 1 3 5 9 9 分 抑泡时间 秒 29 40 59 01 23 58
从消泡剂性能测定数据看出：FG-7I型消泡剂具有破 从消泡剂性能测定数据看出 泡速度快、抑泡能力强的特点 抑泡能力强的特点，是适合靖边气田消泡剂， 最佳理论使用浓度为1.25‰。 。
表8 FG-7I型消泡剂与凝析油 型消泡剂与凝析油、甲醇、缓蚀剂配伍性试验数据
浓度 型号 % 凝析油 甲醇 缓蚀剂 1 35 5 min 4.5 3.87 3.45 ml 5 10 5 选用3‰的UT-11B型 起泡剂配制试验所用 起泡液 破泡速度 抑泡能力 备注
表9 起、消泡剂对三甘醇起泡趋势影响试验数据 消泡剂对三甘醇起泡趋势影响试验数据
优选管柱 100 3800 较适宜 适宜 很适宜 适宜 化防，较好 加缓蚀剂适宜 简单 很方便 低
开 采 条 件
泡沫排水采气工艺是将起泡 剂注入油套环空，与井筒积液混 合，借助天然气气流的搅动，利 用起泡剂的泡沫效应、分散效应、 减阻效应和洗涤效应在井筒产生 低密度含水泡沫，降低液体密度， 减少液体沿油管壁上行时的“滑 脱”损失，提高气流垂直举升能 力和气井的携液能力，从而达到 排出井筒积液的目的。其工艺流 程如图1所示。改工艺具有设备简 单、施工容易、投资少、见效快、 不影响日产生产等优点。
平均产水量 （m3/d /d） 6.73 2.51 4.58 4.06 8.6
累计配产 （104m3） 81.1 34.2 18.5 10.4 12
累计产水量 （m3） 121.2 25.1 27.5 20.3 60.2
比例 （％） 33.96 18.86 11.32 9.42 13.22 13.22
型消泡剂消泡速度较快，但抑泡所用消泡 从试验数据看，WT-1型消泡剂消泡速度较快 剂量较大；FG-2 、FG-7I和 TXP-8型消泡剂抑泡所用消泡剂量相同 型消泡剂抑泡所用消泡剂量相同， 而FG-7I型消泡剂破泡速度相对较快 型消泡剂破泡速度相对较快，考虑到起消泡剂间的相互配伍
表6 FG-7I型消泡剂性能测试数据 型消泡剂性能测试数据
表13 不同浓度的HY HY-3g起泡剂动态带水情况
起泡剂浓度% 带出液量ml 带出液量 带液时间
0.05 0.10 0.30 0.45 0.50
60 200 280 280 280
5′40″ 6′00″ 5′00″ 5′00″ 5′00″
③ 0.1%HY-3g型起泡剂与不同浓度的甲醇配伍性测定实验 型起泡剂与不同浓度的甲醇配伍性测定实验
汇
一、概述
报
题
纲
二、泡沫排水采气工艺技术原理 三、起、消泡剂的筛选及加注流程的改进 四、现场试验及应用效果评价 五、结论与建议
三、起、消泡剂的筛选及加注流程的改进
（一）泡沫排水剂的组成 泡沫排水剂的组成
（二）泡沫排水剂筛选 泡沫排水剂筛选
（三） 起、消泡剂加流程的改进 消泡剂加流程的改进
（一）起泡剂的组成及消泡原理 起泡剂的组成及消泡原理 起泡剂由表面活性剂、稳定剂 稳定剂、防腐剂、缓蚀剂等复配 而成。其主要成分是表面活性剂 其主要成分是表面活性剂，一般含量为30%～40%。 表面活性剂是一种线性分子，由两种不同基团组成，一 表面活性剂是一种线性分子 种是亲水基团，与水分子的作用力强 与水分子的作用力强，另一种是亲油基团， 与水分子不易接近。当表面活性剂溶于水中后 当表面活性剂溶于水中后，根据相似相 溶原理，亲水基团倾向于留在水中 亲水基团倾向于留在水中，而亲油基团倾向于分子 在液体表面上整齐地取向排列形成吸附层，此时溶液表面张 在液体表面上整齐地取向排列形成吸附层 力大幅降低，当有气体进入表面活性剂溶液时 当有气体进入表面活性剂溶液时，亲水基团定 向排列在液膜内，亲油基团则定向排列在液膜内外两面 亲油基团则定向排列在液膜内外两面，靠 分子作用力形成稳定的泡沫。