再论泡沫排水采气
泡沫排水采气
当韦伯系数We达到12 ~ 20的时候，可使环雾流中
的液膜被卷吸成细小颗粒进入气相中。加入表面 活性剂韦伯数降低到8就可促使流型转变。
气井停喷机理——投药时间
为了获得最佳的经济效果，实施泡排工艺 的时间要恰当，否则将是事倍功半或无收获。 常规气井 这类气井的气量较高、水量较少，地层能量
泡沫排水起泡剂类型
• 离子型（主要是阴离子型） • 非离子型 • 两性表面活性剂 • 高分子聚合物表面活性剂等
四川常用起泡剂技术指标如p48表4-10所示。 可根据气井流体性质和温度，选择适当配方，确 定泡排工艺参数
起泡剂的选择
排水采气起泡剂可根据以下几个方面选择： • 井温 • 凝析油 • H2S、CO2 • 水矿化度 • 亲憎平衡值（HLB）
临界流量
qsc
2.5104
APVg ZT
式中
qsc----气井携液最小流量，104m3/d A-----油管面积，m2 P-----压力，MPa T-----温度，K σ-----气水界面张力，N/m ρL---水的密度，kg/m3 ρg---气的密度，kg/m3
气井携液最小流量是压力和温度的函数， 井底的压力和温度都较高，而井口压力和温度 都较低。压力高气体的密度大，气井携液需要 的流量大，而温度小也会使气体的密度大，同 样会使气井携液需要的流量大。因此，实际气 井中是井底携液需要的流量最大还是井口携液 需要的流量最大，与井的条件有关。
流态图变化
分散泡流
Vsl 气泡流
段塞流
Vsg
环雾流
泡沫排水的主要对象是产量不高的气水井(包括 环雾流的低级阶段及其以下各流态)。起泡剂加入使 得环雾流的水环更均匀，减少气流阻力；使段塞流的 泡沫高度迅速增加，以提高其排水能力；对完全不具 带水能力的气泡流，水则以原生态泡沫膜的形态带出。
泡沫排水采气在气田开发中应用探究
泡沫排水采气在气田开发中应用探究摘要：在我国构建生态文明社会的进程中，天然气发挥着重要的作用。
十四五期间对天然气的需求将越来越大，天然气作为一种不可再生资源，如何实现天然气的高效开采就显得尤为重要。
排水采气是提高天然气采收率的重要措施。
目前排水采气工艺使用较多的主要为电潜泵、柱塞、气举等工艺技术，与其他工艺技术相比泡沫排水采气技术具有操作简单、适应性广、成本简单等优势，近年来受到了国内外广泛关注。
该文对泡沫排水采气技术进行了研究，重点分析了起泡剂的筛选评价。
关键词：泡沫排水采气；气田开发；研究及应用引言目前排水采气工艺技术体系主要有电潜泵、柱塞、气举等工艺技术，与其他工艺技术相比泡沫排水采气技术具有操作简单、适应性广、成本简单等优势，近年来受到了国内外广泛关注。
泡沫排水采气工艺技术的核心是配制、筛选合适的起泡剂，以达到高收益、高采出程度，实现气田高效开发的目的。
本文对起泡剂的筛选进行了研究。
1.泡剂优化研究1.1影响起泡剂效果因素起泡剂主要成分为表面活性剂，且能有效的抗甲醇、抗高矿化度地层水、抗油，产生稳定的泡沫体系，起泡和泡沫稳定性均和表面活性剂定向吸附性有关。
具体来说，表面活性剂能够定向吸附在气水两相界面上，因此，要求表面活性剂对两种相态的流体都具有亲附性，这样才能使表面活性剂在两种不同物质间处于平衡，并按照一定的方式排列[1]。
研究表明，表面活性剂性能与分子结构有直接的关联。
目前发现一些表面活性剂在具有甲醇、高矿化度及含油的水气两相流体中，起泡性能变差，不能良好的形成稳定的泡沫。
由于甲醇原本就是一种消泡剂，容易铺展在已经形成的泡沫表面，顶替掉原来已经形成的表面活性剂分子膜，而甲醇分子无法在两相之间产生力的平衡，造成形成的泡沫膜很快就破裂。
高矿化度地层水对起泡性能的影响体现在表面活性剂一旦处于高含盐液体中，电解质离子强度加大，降低了表面活性剂在气水界面的吸附效果，并影响表面活性剂水化效果。
1.2新型起泡剂研制结合国外对于泡排剂研发先进经验，在泡排剂耐盐性能、适应甲醇起泡性能方面，通过简便方法对合成的表面活性剂进行筛选，将主要活性物质与助配剂进行复配，最后确定抗高矿化度、抗甲醇、抗油的起泡剂体系。
泡沫排水采气工艺在气田的应用
泡沫排水采气工艺在气田的应用2青海油田钻采工艺研究院，甘肃省敦煌市，7362003青海油田采气一厂，青海省格尔木市，8160004青海油田采气一厂，青海省格尔木市，816000摘要：泡沫排水采气工艺主要是针对产水气田开发研究的一项有效助采工艺技术，具备着施工简单、投入成本低、收益快、对日常生产没有影响的特征。
针对有水气田采取泡沫排水采气工艺，可以排除井底的积液，增加气井的产量，同时对维持气井的稳定生产以及提升采收率有重要的作用。
关键词：泡沫排水；采气工艺；气田前言：伴随着经济发展对能源以及环境的要求，天然气在能源中占得比例是越来越大，当前我国开采的气田大多都应用水驱气田，伴随着气藏的开发压力降低，产出的水不能及时排出，井筒中不断沉积增加气藏静水回压，降低气井产气的能力，假如积液没有及时排除，长期会导致气井停产，排水采气是解决气井井筒积液的有效工艺对策。
一、泡沫排水采气机理以及泡沫助采剂的选择应用泡沫注采剂主要是应用泡沫效应以及分散效应、洗涤效应、减阻效应实现注采。
选择泡沫助采剂的时候要注意：泡沫携液量比较大，也就是液体返出程度比较高；气泡能力比较强，或者是鼓泡高度达，通常都是以模拟流态法为准；泡沫稳定性恰当，如果稳定性较差，很有可能达不到将水带到地面的目标；相反，如果稳定性比较强，会给地面消泡，分离的时候更为困难[1]。
选择现场的时候，要按照气井产能状态以及流态选择。
二、泡沫排水采气工艺技术原理开采天然气与开采其他流动矿藏一样，需要经过三个步骤：第一，从产层到井底在多孔介质中的流动。
第二，从井底到井口在垂直管道中的流动。
第三，从井口到下游用户水平技术管道中流动。
针对产水气田来讲，在天然气流动期间，不同程度伴有底层水进入井筒中。
假如气流有足够的能量，会随时将产层水带出井口；如果气流能量不足，产层水将逐渐在井筒中以及井底近区聚集，产生积液，致使气井水淹导致停喷[2]。
如果气井产水会出现两个直接的恶果，首先是井筒积液以及增加回压、气井生产能力受到威胁。
泡沫排水采气论文
（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
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。
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
泡沫排水采气工艺原理
泡沫排水采气工艺原理咱先得知道在气井里啊，经常会有水的困扰。
这水可不是啥好东西，就像一个调皮捣蛋的小怪兽，它会在气井里捣乱。
为啥这么说呢？因为它会占据气井的空间，让天然气没地方待，就像你家里本来宽敞得很，突然来了一堆乱七八糟的东西把地方都占了，多闹心啊。
而且水还会增加气流的阻力，就像你跑步的时候，有人在你腿上绑了沙袋一样，让天然气跑得特别费劲。
那这个泡沫排水采气工艺就像是一个超级英雄来拯救这个局面啦。
这个工艺呢，是要往气井里加入一种特别的药剂。
这种药剂可神奇了，就像魔法药水一样。
当它进入到气井里，遇到水之后啊，就开始施展它的魔法。
它能让水产生好多好多的小泡沫，这些小泡沫就像是一群快乐的小泡泡精灵。
这些小泡沫精灵可厉害着呢。
它们会把水包裹起来，就像给每一滴水都穿上了一件泡泡做的小衣服。
这样一来啊，水就不再是那种一滩一滩的，而是变成了泡沫的一部分。
然后呢，这些带着水的泡沫就会随着天然气一起往上跑。
这就好比啊，本来水自己走不动，现在搭上了天然气这个顺风车，还变得轻巧灵便了呢。
你看啊，在气井里，天然气是一直想往上冲的，就像一个充满活力的小火箭。
以前水太重了，拖累着天然气，现在变成泡沫的水变得轻飘飘的，天然气带着它们就轻松多了。
而且啊，这些泡沫还能改变气液两相的流动状态。
原来水和天然气在一起的时候，总是乱糟糟的，互相阻碍。
现在有了泡沫，就像是给它们制定了新的规则，让它们可以有序地往上走。
从微观的角度来看呢，泡沫里的水啊，就像是被泡沫这个小房子保护起来了。
泡沫之间相互连接又相互独立，就像一个特别有秩序的小社区。
每个小泡沫都带着自己的那点水，大家一起跟着天然气的流动方向前进。
再说说这个药剂，它就像一个幕后的大功臣。
它不仅能产生泡沫，还能让泡沫保持稳定。
要是泡沫一下子就破了，那水又会落下去，又回到原来的糟糕状态了。
所以这个药剂得让泡沫能坚持足够长的时间，一直到它们和天然气一起被采出井口。
而且啊，这个工艺还特别的灵活。
中江气田泡沫排水采气的应用
中江气田泡沫排水采气的应用摘要：随着中江气田的不断开采，低压低产井逐步涌现，气井产量低于临界携液流量，地层液体不能有效排出井筒，导致地层流体积聚井筒形成井底积液，使得气井无法正常生产，气井产能无法有效释放。
泡沫排水采气工艺作为最广泛的技术手段在中江气田得到大规模应用，本文针对中江气田泡沫排水采气工艺相关内容进行一个较为详细的概述。
关键词：泡沫排水采气;中江气田;改进与优化引言气井日常生产过程中，往往会伴随着地层水产出，当气井产量足够高时，天然气能够将地层水从井底携带至地面，但随着开采的不断进行，地层能量逐渐下降，产气量下降至临界携液流量以下，不足以携带地层水至地面，地层水在井筒积聚产水积液，井筒形成液柱，导致气井产能下降甚至关井。
采取有效的排水采气工艺排除井筒积液，恢复气井产能，保证天然气有效开发是天然气开发的重要手段。
经过多年发展，泡沫排水采气工艺体系已经较为完善。
1中江气田特点及现状中江气田位于川西气田群东部，包括中江、高庙、东泰、合兴场4个区块和知新场、丰谷、石泉场（回龙地区）等外围区块。
位于川西坳陷向川中隆起带过渡的斜坡带，表现出“三隆、两凹、一斜坡”的构造特征。
图1 川西坳陷勘探开发现状图截至2022年4月，中江气田生产井数281口，平均油压3.14MPa，平均套压5.17MPa，日产气371.79万方/天，日产水288.54方/天，日产油75.59吨/天。
从表1可以看出，井口压力小于3MPa的井数占全部井数的44.48%，产量占比19.32%。
从表2可以看出，日气井产量小于0.5万方的气井占全部生产井数的52.31%，产量占比6.47%。
整体上以低压低产井为主。
中江气田引入泡沫排水采气工艺后，在产液、积液气井大规模应用，在一定程度上增加了气井产能。
表1 中江气田压力分布统计表表2 中江气田产量分布统计表2泡沫排水采气工艺泡沫排水采气技术（简称“泡排”）是气田开采过程中应用最广泛的排水采气工艺技术。
泡沫排水采气技术研究
泡沫排水采气技术研究摘要：现阶段，排水采气技术体系主要包括电潜泵、柱塞、气举等技术。
与其他技术相比，泡沫排水采气技术具有操作简单、适应性广、成本低廉等优点，近年来受到国内外的广泛关注。
泡沫排水采气技术的核心是配制和筛选合适的起泡剂，以达到高产和高采收率，实现气田高效开发的目的。
关键词：天然气；泡沫排水采气；起泡剂；筛选；天然气作为一种环保清洁的能源，在经济社会发展和建设生态文明社会中发挥着积极的作用，对天然气的需求将会越来越大。
作为一种不可再生资源，如何实现天然气的高效开采显得尤为重要。
排水采气是提高天然气采收率的重要措施。
目前，电潜泵、柱塞、气举等技术广泛应用于排水采气技术中。
与其他技术相比，泡沫排水采气技术具有操作简单、适应性广、成本低廉等优点，对泡沫排水采气技术进行了研究，重点分析了起泡剂的筛选和评价。
一、泡沫排水采气现状及问题分析目前国内外气田排水采气措施多样化，应用广泛的排水采气工艺是泡沫排水采气。
对比分析苏东区块不同排水采气措施的经济效益，初期投入柱塞效益高，但大部分新井，由于产能高需要节流器生产，泡排作为措施连续生产过渡阶段的辅助排水采气措施必不可少。
泡排排水采气效果差主要体现在三个方面：（１）不关井只在油套环空中加注泡排剂效果较差；（２）管线压力高（压缩机停机／下古管线流程）的井泡排效果差；（３）关井油压恢复程度低的井泡排效果差。
二、影响天然气排水采气技术的主要因素及优化措施分析1.影响因素分析。
将排水采气技术应用在天然气井，会受到多项因素的影响，主要包括如下几项：水质因素。
在排水采气技术应用过程中，水质是一项关键性影响因素，如果水质较差，会对开采工作产生直接影响。
但是在大部分天然气井中，受到水质问题的影响，导致排水工作难度较大，在排水采气期间水质不达标问题较为严重，水中存在较多杂质，会对井下排水产生造成不利影响，导致天然气井排水效果下降，不利于开采工作顺利实施。
注水模式因素。
在天然气井开采过程中，为了保证开采效率，对于开采技术的要求不断提升，传统的注水模式难以取得良好效果，存在着供能不足、效率较低等问题，所以需要做好注水模式的优化，但是当前部分油田中采用的注水模式不合理，排水采气技术选择不科学，使得天然气井开采效率较低。
排水采气工艺技术及其发展趋势
国内外排水采气工艺技术及其发展趋势一、国内排水采气技术1、泡沫排水采气工艺泡沫排水采气工艺是将表面活性剂注入井内，与气水混合产生泡沫，减少气水两相垂直管流动的滑脱损失，增加带水量，起到助排的作用。
由于没有人工给垂直管举升补充能量，该工艺用于尚有一定自喷能力的井。
泡沫排水采气机理a.泡沫效应在气层水中添加一定量的起泡剂，就能使油管中气水两相管流流动状态发生显著变化。
气水两相介质在流动过程中高度泡沫化，密度显著降低，从而减少了管流的压力损失和携带积液所需要的气流速度。
b.分散效应气水同产井中，存在液滴分散在气流中的现象，这种分散能力取决于气流对液相的搅动、冲击程度。
搅动愈激烈，分散程度愈高，液滴愈小，就愈易被气流带至地面。
气流对液相的分散作用是一个克服表面张力作功的过程，分散得越小，作的功就越多。
起泡剂的分散效应：起泡剂是一种表面活性剂，可以使液相表面张力大幅度下降，达到同一分散程度所作的功将大大减小。
c.减阻效应减阻的概念起源于“在流体中加少量添加剂，流体可输性增加”。
减阻剂是一些不溶的固体纤维、可溶的长链高分子聚合物及缔合胶体。
减阻剂能不同程度地降低气水混合物管流流动阻力，提高液相的可输性。
d.洗涤效应起泡剂通常也是洗涤剂，它对井筒附近地层孔隙和井壁的清洗，包含着酸化、吸附、润湿、乳化、渗透等作用，特别是大量泡沫的生成，有利于不溶性污垢包裹在泡沫中被带出井口，这将解除堵塞，疏通孔道，改善气井的生产能力。
1.1）起泡剂的组成及消泡原理起泡剂由表面活性剂、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，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，一种是亲水基团，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，根据相似相溶原理，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，此时溶液表面张力大幅降低，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，靠分子作用力形成稳定的泡沫。
浅谈泡沫排水采气工艺的应用
浅谈泡沫排水采气工艺的应用摘要：许多气田面临水含量超标的困难，排水采气成为相关研究人员绕不开的一个课题。
施工简单、设备易操作、排水系统见效快，是泡沫采气排水显著的优点。
笔者以胜利油田东营采气队陈家庄区块气田1号、4号、5号井为例，谈一谈泡沫排水采气工艺的应用，以此说明这种工艺的特点及施工措施。
关键词：泡沫运用采气工艺排水许多气田面临水含量超标的困难，排水采气成为相关研究人员绕不开的一个课题。
施工简单、设备易操作、排水系统见效快，是泡沫采气排水显著的优点。
笔者以胜利油田东营采气队陈家庄区块气田1号、4号、5号井为例，谈一谈泡沫排水采气工艺的应用，以此说明这种工艺的特点及施工措施。
一、消泡原理和起泡剂组成采气工程中的探索根据实验数据分析发消泡剂的配伍性：能对发泡剂的起泡能力有显著影响的是凝析油，但凝析油对发泡剂的携带液体作用影响甚微；缓蚀剂与甲醇对发泡剂起泡能力和携带液体能力都有显著的影响；甲醇、缓蚀剂、凝析油本身就带有部分消泡和稳泡的能力，这种协同作用使的消泡剂消泡与抑泡的性能都大大提高。
对三甘醇的影响作用比较大的是发泡剂，增高发泡剂的浓度会发现，三甘醇的发泡能力越显著，消泡剂的浓度越高，发泡能力就会越小，其对三甘醇发泡优势的作用很小。
根据上述能推断出某庄某号井发泡剂能顺应助排泡沫的条件，和生产位置的井地层水混杂后，不会在井下压力、井下温度时导致堵塞。
发泡剂使用的浓度在百分之零点零五至零点一最适宜。
另外某庄某号井发泡剂能在硫化氢气体中、盐水中具有起到缓冲腐蚀的能力，能降低盐水与硫化氢气体对钢铁的腐蚀作用，为延长管串的使用寿命，采取井下保护措施，能使缓蚀率下降百分之四十。
且发泡剂与甲醇混合（甲醇体积浓度小于百分之二十）使用时，基本不会影响发泡剂的作用。
二、探索加注消泡剂工艺根据胜利油田东营采气队陈家庄区块气田流程工艺的现状和泡沫排水试验取得的知识，制造用于盛纳配置完成的发泡剂与消泡剂溶液的一立方米罐两个，由于胜利油田东营采气队陈家庄区块气田为预防在高压集气下产生的水合物堵塞注入采气管线防冻剂（甲醇），必须在每个块气天井边放置一台柱塞泵、一条注醇线路（同采气管线并存），确保其每小时三十二升注入量，加注发泡剂并使其在该工程中充分使用。
气井泡沫排水采气工艺及优化对策
气井泡沫排水采气工艺及优化对策摘要：泡排工艺是低压低产井重要排液措施，目前大量气井进入低产低压阶段。
目前井口压力低于1 MPa的占54%，1 MPa~2 MPa的占32%，2 MPa以上的占14%。
泡沫排水采气工艺利用向井筒注入起泡剂，使之与积液混合后，产生大量低密度含水泡沫，大大降低井筒的能量损失，减少液体的“滑脱”，从而提高气井的排液能力。
关键词：泡排工艺；低压低产井；排液能力；泡排注入方式泡沫排水采气是低压低产气井中应用广泛的一项工艺。
针对研究气田气井生产特征，首先根据临界携泡产量明确了储层泡排工艺适用范围；然后建立了极限油套压差与井口压力的关系，从而有效指导加药时机选择；进而根据实验优选了最优泡排剂浓度，药剂A最优浓度0.5%~1.0%，药剂B的最优浓度1%~2%，同时辅助了不同的泡排注入方式，最后开展了现场试验及大规模应用，排液增产效果良好。
1 泡排工艺适用界限工艺适用总体范围：日产液量≤100 m3/d，井深≤3500 m，井底温度≤120 ℃，对井斜无较大限制。
除此以外，关键在于矿化度的影响及泡排临界携液产量的确定，可以通过生产统计进行确定。
通常随着地层水矿化度增加，泡排剂效果逐渐变差，但总体影响程度不大。
按泡沫密度180 kg/m3，井口油压1 MPa条件下，气藏埋深500 m~1200 m，矿化度1000 ppm~20000 ppm，临界携泡产量为2265m3/d。
当产气量高于临界携泡产量时，可采用泡排工艺技术进行排液，当产气量低于临界携泡产量，泡排效果不佳，建议配套其它排液措施。
2 泡排工艺参数优化2.1 加注时机生产现场主要通过油套压差判断气井积液情况，从而开展泡排工艺实施。
基于此提出了极限油套压差的概念，并以此来指导加药时机。
当产气量明显下降，积液明显增加，此时对应的井口油套压差即为极限油套压差。
选取了53口典型泡排井，拟合极限油套压差与井口压力的关系如下（图1）：面临待施工井，首先根据井口压力，根据拟合公式（1）计算极限油套压差，根据该压差即可确定出合理加药时机。
泡沫排水采气论
行业的发展。
02
完善标准体系
不断更新和完善行业标准体系，以适应技术的发展和市场的变化。
03
加强标准实施
加强标准的宣传和实施力度，提高行业整体水平，促进泡沫排水采气行
业的可持续发展。
THANKS
感谢观看
泡沫排水采气的重要性
01
02
03
提高采收率
泡沫排水采气能够降低气 体流速，提高液体携带能 力，从而将井筒中的水携 带出井口，提高采收率。
降低生产成本
通过泡沫排水采气技术， 可பைடு நூலகம்减少人工举升设备的 投入和维护成本，降低生 产成本。
延长油井寿命
水是油井生产过程中的重 要影响因素，及时排出井 筒中的水可以延长油井寿 命，提高经济效益。
05
泡沫排水采气的未来发展
新材料的应用
高分子材料
利用高分子材料的优异性能，开发高效、环保的泡沫排水采气材料， 提高采气效率。
纳米材料
利用纳米材料的特殊性质，如高比表面积、高活性等，制备高效、 低成本的泡沫排水采气材料。
多功能复合材料
通过将多种材料复合，制备具有多种功能的泡沫排水采气材料，满足 不同采气环境的需求。
泡沫排水采气论
目录
• 泡沫排水采气概述 • 泡沫排水采气技术 • 泡沫排水采气的效果评估 • 泡沫排水采气的优化建议 • 泡沫排水采气的未来发展
01
泡沫排水采气概述
定义与原理
定义
泡沫排水采气是一种利用表面活性剂在采气过程中形成稳定泡沫，降低气体流 速，提高液体携带能力的技术。
原理
通过向采气井中加入适量的表面活性剂，使其与水、气体充分混合，形成稳定 的泡沫，降低气体流速，提高携带液体能力，从而将井筒中的水携带出井口。
泡沫排水采气工艺技术
一、泡沫排水采气技术
1、技术原理介绍
泡沫排水采气的基本原理,是从井口向井底注入某种能够遇水起泡的表面活性剂(起泡剂),井底积水与起泡剂接触以后,借助天然气流的搅动,生成大量低密度含水泡沫,随气流从井底携带到地面，从而达到排出井筒积液的目的。
2、工艺流程图
泡沫排水采气工艺流程图
3、地面辅助设备
泡沫排水采气的现场工艺流程中,泡沫剂是由井口注入的。
也就是说,用油管生产的井,从套管环形空间注入;有套管生产的井,则由油管注入。
消泡剂,则在分离器的入口处加入。
注入设备有:1)平衡罐;2)电动泵和柱塞计量泵;3)高压泵;4)泡排专用车;5)序号加注方式加注设备原理特点备注
1 罐注缓蚀剂加注
罐
借助自身
重量自流
入井
无需动力，但无法计量
实施工艺初期平衡罐边远地区
2 泵注计量泵
外加动力
可计量、调节、连续连续加注泡排车
受外界条件制约、周期加
注
周期加注
3 投掷加注投掷器依靠自身
重力
反应时间长、操作频繁泡排初期
柱塞泵：排液管线中添加消泡剂，置于分离器前；
试压泵：用于喷洒消泡剂；
4、所用标准
主要采用的标准有：《SY/T 6465-2000泡沫排水采气用起泡剂评价方法》，《SY/T 6525-2002泡沫排水采气推荐作法》及其他井控安全相关标准。
5、现场照片
MN1001井泡排井口及地面管线
平衡罐加注设备
泡排现场图片-药剂储罐。
泡沫排水采气工艺简介
泡沫排水采气工艺简介1、工艺原理泡沫排水采气工艺的原理是通过套管(用油管生产的气井，占多数)或油管(用套管生产的气井)注入表面活性剂(称为泡沫排水起泡剂，简称起泡剂)，在天然气流的搅动下，气液充分混合，形成泡沫。
随着气泡界面的生成，液体被连续举升，泡沫柱底部的液体不断补充进来，直到井底水替净。
起泡剂通过分散、减阻、洗涤(包括酸化、吸附、润湿、乳化、渗透)等作用，使井筒积液形成泡沫，并使不溶性污垢如泥沙和淤渣等包裹在泡沫中随气流排出，起到疏导气水通道，增产、稳产的作用。
2、工艺设计泡沫排水工艺流程如图所示:泡沫排水采气工艺流程泡沫助采剂由井口注入，即用油管生产的井，从套管环形空间注入;由套管生产的井，则由油管注入。
对于棒状助采剂，由井口投药筒投入。
消泡剂的注入部位一般是分离器的入口，与气水混合物进入分离器，达到消泡和预制泡沫再生，便于气水分离。
泡沫排水采气工艺设计步骤简介如下:a.选择泡排药剂;b.选择药剂的合理浓度;c.根据产水量确定药剂的用量;d.确定药剂的注入周期;e.确定药剂的注入方式;f.施工准备。
3、工艺适应性该技术适用于低压、水产量不大的气井，尤其适用于弱喷或间歇自喷气水井，日排液量在120m3/d以下，井深一般不受限制。
此种工艺管理、操作极为方便，且投资少，效益高，易推广，是一种非常经济、有效的排水采气技术。
对泡排工艺而言，选井的好坏将直接影响泡沫工艺质量以及能否获得成功。
在选井时应注意[8]:a.油管鞋应下到气层中部;b.套管之间要畅通;c.气井不能水淹停产;d.水气比小于6om3/lo4m3的气井。
泡沫排水工艺对井的产能和井内流体也有一定要求:a.气井必须有一定的产能，一般气速大于3m/S时，泡排效果较好;b.地层温度不宜过高，总矿化度应低于 1.2只105mg/m，，凝析油含量应低于30%。
气井泡沫排水总结
一．泡沫排水工艺简介泡沫排水采气：泡沫排水采气工艺是将起泡剂注入井筒，与井筒积液混合后，借助天然气流的搅动，产生大量低密度含水泡沫，降低液体密度，减少液体沿油管壁上行时的“滑脱”损失，提高气流的垂直举升能力，从而达到排出井筒积液的目的。
泡沫排水方法的最大优点是由于液体部分在泡沫中，具有更大的表面积，减少了气体活脱效应，并能够形成低密度的气液混合体。
在气井生产中，泡沫能够将液体举升到井口，否则积液越严重，会造成较高的多相压力损失。
如图在水中加入泡排剂，水的表面张力随表面活性剂浓度增加而迅速降低，表面张力下降的速度体现了泡排剂的效率。
泡沫排水采气的机理包括泡沫相应、分散效应、减阻效应和洗涤效应等。
泡排剂适用范围：泡沫排水采气工艺适用于弱喷或间歇喷产水气井的排水。
具体应用条件为：1.因地层压力下降、产气量下降、产水量增加等原因造成的井筒积液；2.气井具有自喷能力，井底油管鞋处的气流速度大于0.1m/s，井底温度低于150℃；3.井深不大于3500m，井底温度不高于120℃，产液量小于100m3/d；4.含凝析油不大于30%，产层水矿化度不大于10g/L，含H2S不大于23g/m3，含CO2不大于86g/m3。
对不同种类的含水气井通常需采用不同类型的起泡剂。
对含硫气水井而言，必须采用含缓蚀剂或兼具缓蚀剂功能的起泡剂；含凝析油的气水井，必须选用抗凝析油能力强的起泡剂；矿化度高的气水井，必须选用耐矿化度性强的起泡剂；地层温度高的气水井，必须选用耐温性好的起泡剂等。
二．起泡剂评价的室内实验方法就目前来看，一般起泡剂评价的室内试验方法一般包括三种。
倾注法(Ross-Miles法)：方法为，将200mL试液从长900mm，内径2.9 mm的细孔中流下，冲入盛有50 mL同样温度和浓度的试液中，记录下刚流完200 mL试液时的泡沫高度H( mm )和5 min后的泡沫高度H5 ( mm )，分别作为起泡剂的发泡能力和泡沫稳定性评价依0据。
泡沫排水采气
临界流量
qsc
2.5104
APVg ZT
式中
qsc----气井携液最小流量，104m3/d A-----油管面积，m2 P-----压力，MPa T-----温度，K σ-----气水界面张力，N/m ρL---水的密度，kg/m3 ρg---气的密度，kg/m3
气井携液最小流量是压力和温度的函数， 井底的压力和温度都较高，而井口压力和温度 都较低。压力高气体的密度大，气井携液需要 的流量大，而温度小也会使气体的密度大，同 样会使气井携液需要的流量大。因此，实际气 井中是井底携液需要的流量最大还是井口携液 需要的流量最大，与井的条件有关。
8
井口
6
井底
4
2
0
0
5
10
15
20
压力,MPa
如果气井的实际井口流速和井底流速大于 对应的气体临界流速，则气体能带水。否则如 果气井的实际井口流速和井底流速小于对应的 气体临界流速，则气体不能带水，井底出现积 液。这就是见水气井的积液条件，这时就要加 入起泡剂助排，其时间就是投药时间。
特殊气井
气量较低、水量较大，地层能量较高， 自喷时主要以段塞流为主的气井。气井带水自 喷的条件：井底流压与井口流压之差的能量, 可将井底聚积的液体举升到井口。
前苏联研究发现，如果把水举升至 地面所需气流速度为4~5 m/s，那么举 升泡沫所需的气流速度仅为0.1~0.2 m/s。这表明，泡沫排水采气方法对于 低产井具有很强的适用性。
泡沫排水采气的优点
• 充分利用地层自身能量实现举升，因而成本低、 投资小、见效快，经济效益显著。
• 设备配套简单。其举升流程与自喷生产完全相同， 较所有人工举升工艺的配套设备更简单。
采气井站生产与管理：气井出水、泡沫排水采气
(二)气井出水的原因 2. 气井钻在离边水很近的区域，或有底水的气井开采层段 接近气水接触面; 3. 气水接触面已推进到气井井底。
(三)气井产水对生产的危害 1. 形成死气区，使最终采收率降低； 2. 使气层受到伤害，产气量迅速下降，递减期提前; 3. 在产层和自喷管柱内形成气水两相流动，导致单井产量迅速递减，最终可能因井
底严重积液而水淹停产; 4. 降低天然气质量，增加脱水设备和费用，增加了天然气生产成本。
二、治水措施
(一)控水采气 • 措施：通过控制临界流量或控制临界压差来实现; • 优点：具有稳产期长、产量高、单井累积产量大等优势;
因此，对于有地层水显示或地层水产量不大的井，首先要考虑提高井底压力， 控制压差，尽量延长无水采气期。
气井开采工艺技术 气井出水、泡沫排水采气
• 气田水的来源 • 气井出水原因 • 产水对气井生产的影响和危害 • 气井带水生产工艺和气井排水采气工艺
一、气井出水
（一）气井出水的类型 • 水锥型出水 • 断裂型出水 • 水窜型出水 • 阵发型(间歇)出水
(二)气井出水的原因 1. 气井工艺制度不合理。气井产量过大，使边底水突进，形成“水舌”或“水锥”;
二、治水措施
(二)堵水采气 1. 水窜型异层出水：在进行生产测井搞清出水层段的基础上，把出水层段封
堵死； 2. 水锥型出水：先控制压差，在气层钻开程度较大时，可封堵井底，使人工
井底适当提高，把水堵在井底以下。
(三)排水采气 1. 在水活跃区打排水井 2. 改水淹井为排水井
三、泡沫排水采气 一种典型的排水助采工艺，它具有设备简单、施工容易、见效快、
2. 工艺井自身必须具有一定的自喷能力；
3. 排液能力一般不高，在3/d以下；
对天然气井排水采气工艺方法的探讨
对天然气井排水采气工艺方法的探讨摘要：虽然我国天燃气开采活动已经持续了很长一段时间，但在实际开采中，还存在着各种问题，主要是井内压力与流动值发生异常变化时，就会在很大程度上加深气井中积水，使天然气产量逐渐呈下降趋势，给其开采工作增加了难度。
为此，本文主要对天然气井排水采气工艺方法进行了分析，并论述了采气工艺的缺点与措施。
关键词：天然气；排水采气；工艺方法引言随着社会经济的发展，能源消耗问题也更加突出。
尤其是在天然气开采中，由于开采工艺不够先进，出现了各种问题，特别是积水问题越来越严重，不仅造成了能源浪费，而且还大大降低了天然气开采效率与质量，不符合我国可持续发展理念。
针对这种情况，必须要积极采用排水采气工艺方法，制定有效的解决措施。
一、天然气排水采气工艺方法（一）泡沫排水采气相对而言，泡沫排水采气的工艺方法施工比较简单，主要是將表面的活性剂注入井底，并将其与井内的积水混合起来，到达一定程度时，就会出现泡沫，该泡沫具有减少垂直管流动滑脱损失的功能，在发挥这一功能过程中，可以促使积水逐渐排除，为天然气开采创造良好的环境。
主要是因为活性剂具有亲水、亲油的特性，在其分析的作用下，就会形成比较稳定的泡沫结构。
而且应用该方法时，所使用的设备也是比较简单的，通常情况下都会将该方法运用到水量小、喷射能力强的气井中，这时可以充分发挥自身的排水作用，能够比较顺利的达到排水目的。
由于对设备的要求比较低，因此整体的工艺成本也是比较少的[1]。
但该工艺对采气井的结构要求比较严格，在使用中受到了一定限制。
泡沫排水采气之所以能够实现良好的排水效果，主要是其相关药量发挥着至关重要的作用。
因此，在实际应用中，必须要保证药量足够，才能真正发挥其作用。
这就需要对药量进行合理的把握，不宜过多不也不宜过少。
如果药量过大，会在一定程度上阻碍流动，还会提升工艺成本；如果药量过少，难以提升排水的效率。
因此，必需要根据具体情况，对所使用的药量进行合理的衡量，而且在实际应用中，还需要时刻观察流动速值变化状态，以便进行合理的调整，进而可有效促进气井稳定生产。
泡沫排水采气流程
泡沫排水采气流程一、什么是泡沫排水采气。
简单说呀，在气井开采的过程中，气井里常常会有一些积液，这些积液就像调皮的小捣蛋，会影响气井的正常产气呢。
泡沫排水采气就是一种很巧妙的办法，利用泡沫把这些积液给带出来，就像给积液坐上了泡沫小飞船，让它们离开气井这个小天地。
二、泡沫排水采气的原理。
这其中的原理就像是一场有趣的魔法。
咱们往气井里加入一些特殊的药剂，这些药剂碰到水呀，就会产生好多好多的小泡沫。
这些泡沫可厉害了，它们能降低液体的表面张力，就像给液体松松筋骨。
而且呀，泡沫还能让液体变得比较轻盈，在气流的带动下，就能顺利地把液体从气井里带出来啦。
打个比方呢，就好像一群小天使（泡沫）拉着一群小懒虫（积液）跟着风（气流）一起跑出去啦。
三、泡沫排水采气的流程环节。
1. 药剂的选择。
这是很关键的一步哦。
不同的气井环境，就需要不同的药剂。
就像不同的人喜欢不同口味的冰淇淋一样。
要考虑气井的温度、压力、积液的性质等好多因素呢。
如果选错了药剂，那可就像穿错了鞋子，走起路来很别扭，可能就不能很好地产生泡沫，也就没办法把积液带出来啦。
2. 药剂的注入。
选好药剂之后，就得把药剂注入到气井里。
这注入也有讲究，要控制好注入的量和速度。
如果注入量太少，那产生的泡沫不够多，就带不走多少积液；要是注入量太多呢，可能就浪费药剂啦，而且还可能会对气井有一些不好的影响。
注入速度也得合适，太快了或者太慢了都不行，就像给人喂饭，太快了会噎着，太慢了又会饿着。
3. 泡沫和积液的排出。
药剂在气井里产生了泡沫，带着积液就开始往外走啦。
这时候呢，气井里的气流就像是一个大力士，推动着泡沫和积液沿着管道往外跑。
这个过程中呀，要保证管道是畅通的，不能有什么东西堵住了，不然就像马路上堵车一样，泡沫和积液就走不动啦。
四、泡沫排水采气的优势。
这种采气流程有不少好处呢。
一是成本相对比较低，不像一些其他的排液方法，要用到很复杂很昂贵的设备。
二是对气井的适应性比较强，不管是高产量的气井还是低产量的气井，都可以尝试用这种方法来解决积液的问题。
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论泡沫排水采气
摘要：泡沫排水采气工艺是一种最为主要的排水采气方法。
排水采气是水驱气田生产中常见的采气工艺。
有许多方法可以排除气井中的积液，包括优选管柱、泡沫排水、柱塞气举、有杆泵、电潜泵、水力活塞泵、水力射流泵等。
文章主要介绍了泡沫排水采气，它在气田排水采气工艺中占有十分重要的地位。
关键词：泡沫排水起泡剂开采地层水
引言：泡沫排水采气工艺是针对产水气田而开发的一项重要的助采工艺，主要在气田开发的后期，多数气井因产水，没有完全的及时带出，导致气井积液而减产、停产。
泡沫排水方法的最大的优点是由于液体分布在泡沫膜中，具有更大的表面积，减少了气体滑脱效应并能够形成低密度的气液混合物。
在低产气井中，泡沫能够很有效地将液体举升到地面，否则积液严重，会造成较高的压力损失。
1、泡沫排水采气原理
泡沫排水采气将表面活性剂注入井底，借助于天然气流的搅拌，与井底积液充分接触后，产生大量较稳定的低密度含水泡沫，泡沫随着气流将井底积液携带到地面，从而达到排水采气的目的。
泡沫排水的机理包括泡沫效应、分散效应、减租效应和洗涤效应等。
下面主要对泡沫效应和分散效应做介绍。
泡沫效应
起泡剂注入后，液柱将变为泡沫柱，形成稳定的充气泡沫，臌泡高度增加，水的滑脱损失减少，使流动更平稳和均匀，从而降低井底回压。
泡沫效应主要在气泡流和段塞流等低流速下出现。
分散效应
分散效应一般在环雾流的高流速状态出现。
分散效应能促使流态转变，降低临界携液流速。
例如，处于段塞流的气井，加入一定的起泡剂后，表面张力下降水相分散，段塞流将转变成环雾流。
2、起泡剂的性能及作用
起泡剂的性能（一）可降低水的表面张力（二）起泡性能好，使水和气形成水包气的乳状液（三）能溶解于地层水（四）泡沫携液量大，气泡壁形成的水
膜越厚，单个泡沫的含水量率越高，泡沫的携液能力就越强。
起泡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迅速降低。
当起泡剂注入浓度大于临界胶束浓度（表面活性剂在水中形成所需的最低起泡带液浓度）时，界面张力随浓度变化不大。
起泡剂主要是采用植物皂甙和特种表面活性剂复合而成，具有较好的生物降解性，同时泡沫稳定性特强，因此它除了具有抗高低矿化度地层水，抗凝析油的特点外，还具有耐高温、泡沫韧性好，单个泡沫的含水率高，其携液效率高。
3、气井的开采
气井开采可分为纯气井的开采和有水气井的开采
纯气井的开采措施：可以适当采用：大压差采气、确定合理的采气速度、充分利用气藏能量、井下节流技术。
有水气井的开采：影响气井出水的因素及气井出水类型，采气速度、生产压差、气层非均质性及地层岩性结构、气水界面距井底的高度。
有水气井开采的治水措施：首先，要合理控制压差进行采气，压差控制过小过大都不行。
压差过小，井底回压大、产气量小，达不到带水采气的最低流量而使井底积液；压差过大，产水量增加，产气量却不一定相应增加，有时随着压差增大，产量还要减少。
所以对有水气井的开采，要选择合理的压差，使气井在该压差下采气时达到三稳定，即压力、产气量和气水比相对稳定。
有水气井的开采生产稳定时不要随便改变该生产制度，否则容易形成积液，影响正常生产。
4、地层水的分类
地层水的种类很多，按地层水在气藏中的位置可分为：底水、边水、夹层水。
按地层水在气藏中的活动性可分为：间隙水、自由水。
5、泡沫排水采气的应用
目前低产量产水气井较多，在开发过程中由于气井产量较低，携液能力差，常出现气井井筒积液，油套压差大，影响气井正常生产。
而泡沫排水采气正是开发产水气田的一项重要维护生产措施，主要是通过对低产气井实施泡排试验，通过对泡排井效果分析，制定各类低产气井井泡排加注制度，实现对低产气井的有效开发管理。
6、结论及认识
泡沫排水采气工艺是一种维护生产措施，通过向井底加注起泡剂，降低水的表面张力，把密度较大的水转变为密度较小的含水泡沫，从而降低井底回压，减少井筒滑脱损失，泡沫随着气流将液体举升到地面，达到维持气井稳产。
泡排工艺具有设备简单、施工容易、见效快、成本低、又不影响气井正常生产的优点，在采气生产中得到广泛应用。