泡沫排水采气工艺技术探究

泡沫排水采气工艺技术探究

摘要：天然气开采不同于石油开采，经常在井壁和井底出现积液过多的情况，阻碍采气工作，造成气井减产或过早停产。而排液采气技术可以较好地解决这一问题，本文通过对排液采气工艺技术适应的气井条件进行分析，进而对排液采气工艺技术的特点、原理和操作流程等进行了探究。

关键词：地质要素排液采气技术探究

近年来，我国天然气的开采和使用量不断加大，对于采气工艺技术的要求也越来越高。为了提高天然气产量，实现气井的高产稳产，需要对采气工艺技术进行探究和分析。气井开采后在井内容易出现积液现象，影响气井的产量和寿命，而排液采气是解决这一问题的技术保障，所以，需要对出现积液的气井进行排液开采。本文将通过对排液采气工艺技术的分析，对采气工艺技术进行探究。

一、排液采气技术及适应的气田地质特征

我国适合采用排液采气工艺技术的气田，一般都具有封闭性弱和弹性水驱的特征。需要具备封闭性，是因为较强的封闭性和定容性等特征可以使气井排液采气更加利于操作。另外，适合排液采气技术的气田需要具备气井自身产水有限的条件。气井内部的液滴在分布上受到裂缝的影响，一般都是沉积在气井内部裂缝系统的内部封闭区间内。在气井内壁沿着裂缝流动的积液，可以通过气井内部的自然能量和人工升举等技术进行排液，而气井的井底积液，因为气井内部的地层水在井底区域内聚集，非常便于通过人工升举和机抽排水等技术进行排液采气。

我国的天然气资源相对而言采气难度较高，现在已经开发的气田，基本上都是低孔低渗的弱弹性水驱气田，不利于高效采气。特别是气井进入中后期开发阶段，这种类型的气井非常容易受到内部积液的影响而提前停产或大幅度减产，即使是正常类型的气井，进入中后期后也会受到内部积液的影响。为了应对内部积液对气井开采寿命和产量的这种消极影响，需要通过采取技术手段保证气井积液的产生和气体的流出相互协调，这样就可以实现将气井内部井壁或井底的积液排除井口，提高气井的采气量和采收率，并延长气井的开采寿命。从这个意义上说，排液采气技术是挖掘含水气井生产潜力，提高采收率和延长开发时间的的重要技术手段，现在我国已经发展比较成熟的排液排水采气技术包括泡沫排水、机抽排水、优选管柱排水排液、柱塞升举排水和螺杆泵排水等。近年来，随着单项的排液采气技术的成熟和完善，逐步开始探索复合型的排液采气技术，综合利用不同技术的优势，实现最佳的天然气开采目标，其中气举泡沫排水和机抽、喷射复合排水采气工艺技术是较为常用的复合型排液采气技术。综合而言，泡沫排水排液采气工艺技术的应用是比较广泛的。

二、泡沫排水采气工艺技术相关属性分析

泡沫排水采气技术是通过向气井内部注入某种能够遇水起泡的表面活性剂，

也就是专业上说的泡沫助采剂，使气井内壁和井底的积液与其接触后，借助气井内部气体的流动性进行充分融合，形成大量低密度的含水泡沫，并随气流从井底传递到地面，从而达到排液的目的。

1、泡沫排水技术的特点和工作机理

泡沫排水技术便于施工、设备简单、成本少、见效快，泡沫助采剂多是具有特殊分子结构的表面活性剂和高分子聚合物，具有亲水和亲油气的双亲特性，包括分散剂、起泡剂、缓蚀剂、减阻剂等。泡沫排水技术的工作原理包括以下几个方面。

一是泡沫效应。通过该技术向气井内部注入起泡剂，与气井内部的积液接触后高度泡沫化，使积液的密度显著降低，便于内部积液被带出井外，还可以减少管流的压力损失，提高排液速度。

二是分散效应。气井的积液一般都是与气体混合在一起，以液滴的形态存在，通过注入起泡剂，在气井内部气体的搅拌下，起泡剂可以充分和液滴进行融合，从而提高液滴的分散程度，使液滴形态变小，更容易被气体带出井外，从而达到排液的目的。

三是减阻、洗涤效应。通过向气井内注入起泡剂，相当于在气井内加入了添加剂，可以减少其流动的阻力，提高流动性。同时，起泡剂也可以实现洗涤的作用，通过对气井内部孔隙和井壁的清洗，在吸附、润湿和渗透作用下，将大量的不溶性污垢包裹在泡沫中带出井口，达到清洁气井的目的，有助于畅通气井孔道、缓解堵塞，提高气井的生产能力。

2、泡沫排水技术的操作流程和技术要求

泡沫排水排液技术非常简单、利于操作，起泡剂可直接从井口注入，利用油管生产的气井可以通过油套的环行空间注入，利用套管生产的气井可以通过油管注入，而对于棒状助采剂等固体起泡剂可以通过气井口投药筒注入井内。而消泡剂一般从分离器的入口处注入，在分离器内达到对泡水混合物的消泡和抑制泡沫再生功能，实现气水分离。在实际操作中，该技术受到汽水混合物的流动速度、流动状态和化学试剂浓度等因素的影响。

一是合理控制速度，长期的实践证明，气速在1～3m/s的范围内是不利于进行泡沫排液的，所以要合理控制气体速度，避免在这一范围内，从而达到最佳的排液效果。二是合理的流动状态，针对气井内泡流、段塞流和过渡流等流动状态的区域实施泡沫排水技术，可以实现更好的助采效果。三是采用合适的浓度，要合理控制注入的起泡剂的浓度，并针对不同气井的特性进行间歇性注入或连续注入，注入过程中要尽量保持化学试剂的均匀，从而达到更好的采气效果。四是消泡剂的用量。该技术应用后，大量的泡沫会通过集输管线排除，如果不能合理的控制消泡剂的用量，就容易引起堵塞，不利于采气，所以要间歇性的注入消泡剂，在排水时以分离器内不出现起泡最好。

三、结论

综上所述，通过对适合排液技术的气田地质特征分析，对排水采气技术中比较常用的泡沫排水技术的特点和工作流程等进行了分析，相信会对我国气田开采产生积极的探究意义。

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