泡沫液冲砂技术

气体在液体中经搅拌形成直径很小的气泡， 直径在几十到几百微米，形成乳化状分散于液 体中，稳定性比较好，同时密度低于水。用这 种泡沫液洗井、压井可以在压力系数较低的井 中有效防止洗井液的漏失，同时可以减少油层 的污染，有利于油层的保护。用于冲砂作业时， 可以有效携带井底沉砂，减少冲洗作业时间。
汇报内容
泡沫液冲砂技术
采油工艺研究院 二零零九年八月
汇报内容
一一、、定定义义 二、泡沫液的特点及性能 三、泡沫发生器 四、泡沫液冲砂洗井工艺 五、泡沫液混排工艺
定义
通俗的说，泡沫就是聚在一起的许多小泡。 广义地说，泡沫就是连续地液相流体包围 着不连续地气相流体。 泡沫液是在水基液体中充入空气、氮气或 二氧化碳等气体，由泡沫发生器充分混合，经 过化学剂稳定处理形成稳定的气液两相流体。
泡沫液的配伍性
由于泡沫液体仅仅由水及气体和少量发泡剂组成，因此配伍性很好， 可以用于自来水、油田污水等，并且允许加入多种化学剂，用于防止粘 土膨胀、洗蜡等作业，并且允许高温（90℃以上）的环境。
性能
起泡剂CYF-2包含多种阳、非 离子表面活性剂成分，是一种复 合型起泡剂，在清水和较高矿化 度盐水中均具有较强的起泡能力 。
汇报内容
一、概况 二、泡沫液的特点及性能 三三、、泡泡沫沫发发生生器器 四、泡沫液冲砂洗井工艺 五、泡沫液混排工艺
上图所示是孔隙式泡沫发生器结构示意图。 该泡沫发生器主要由接头、孔板和填充物组成。 特点是利用填充物间的孔隙产生均匀细小的泡沫。 孔板采用钢板钻孔或具有一定强度的钢丝网，其 孔洞尺寸小余填充物的尺寸。
地面流程
泡沫液冲砂 洗井工艺与普通 冲砂洗井工艺相 同，仅仅是在洗 井管路上增加一 套空气（氮气） 增压设备及泡沫 混合装置。
油层
泡沫发 生器
水泥车
三通
压风车
光油管 人工井底
施工步骤
1、起出井筒原管柱，下光油管+笔尖探至砂面，上 提一根油管，按反洗流程连接地面管线。
2、启动水泥车，正常工作2－5min后，启动压风车， 排量1.5－2m3/min，逐渐增大气量。
泡沫液混排示意图
油层
应用范围
(1)近井地带发生有机、无机复合堵塞的老井。 (2)即将投产的新井，解除钻井过程中的污染、改 善近井地带渗流状况。
一般用在其它措施之前。
施工步骤
1、套管一边连接泡沫发生器、三通、水泥车和压 风车，试压； 2、泡沫液替满井筒，关油管闸门； 3、挤泡沫液； 4、开油管闸门，继续替泡沫液； 5、探冲砂。
泡沫性能 浓
度 发泡体积 半衰期
ml
min
1％ 500
45
密度 g/cm3
0.38
泡沫性能测定的试验方法和步骤为： ①按配方配制基液； ②用量筒移取200ml配制好的基液； ③在高速搅拌器上以4000r/min的转 速搅拌2min后倒入1000ml量筒中； ④记录泡沫液的初始体积即发泡体积； ⑤测量泡沫液的密度； ⑥记录泡沫体积下降一半的时间即半 衰期。
常压静止条件下，气体的大部分很快会从水中分离，这有利于从井中 返回流体的消泡。在井下的高压下，气体可以稳定上百小时。有文献报 导井下（1700M左右）的泡沫液在一个星期后替出后，仍然是泡沫状 态。
泡沫液的悬浮性及携带能力
泡沫液的携带能力比纯水强许多倍，这是因为气泡的表面张力可以克 服固体的重力，防止固体下沉，在相同的流速下泡沫液可以更有效地从 井下携带沉砂、岩屑等。因此，洗井中泡沫液可以减少洗井液用量及循 环时间。
汇报内容
一、概况 二、泡沫液的特点及性能 三、泡沫发生器 四、泡沫液冲砂洗井工艺 五、泡沫液混排工艺
优点
在常规流体冲砂洗井过程中，低压井中入井液的漏失，会对产 层造成污染，甚至不能建立洗井循环。
泡沫液冲砂洗井技术主要有以下优点：
• 泡沫密度低，可实现低压或负压循环，减少漏失 • 在井底建立负压，可以诱导近井地带脏物外排，以解除产层堵塞 • 泡沫携带能力强，可以把井底的固体颗粒或其它脏物带出
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混合物中砾石百分比（%）
砾石层侵入细砂后的渗透率变化
混合物的渗透率随细砂的百分比轻微增加而急剧下降。砾石和 地层砂混合物的渗透率甚至会低于地层砂本身的渗透率。
原理
针对近井地带的堵塞井， 通过泡沫吞吐返排，将近井 地带砂粒连同堵塞物排出， 从而达到解除近井地带堵塞， 改善近井地带渗流状况的目 的。
泡沫液的失水 泡沫液中的微气泡占据了水中的相当体积，在与固体物质的接触面上，
气泡也占有很多表面积。由于表面张力的作用，水进入孔隙就比较困难。 因此，泡沫液的失水量很小，有利于减少对油层的污染。
泡沫液的稳定性
泡沫液中的气泡直径越小，泡沫液越稳定；泡沫液在流动中，速度越 高，流体越稳定。
在静止状态下，泡沫液在常压下有脱气现象，这是正常的。但是有较 高压力的情况下，气体不易从水中脱离出来。
3、至出口有泡沫产生时，缓慢加深油管，观察出口 返液出砂情况，控制速度冲砂至人工井底。
4、冲砂至人工井底后，继续洗井至返出液不含砂。
汇报内容
一、概况 二、泡沫液的特点及性能 三、泡沫发生器 四、泡沫液冲砂洗井工艺 五五、、泡泡沫沫液液混混排排工工艺艺
渗透率（达西）
700 600 500 400 300 200 100
一、概况 二二、、泡泡沫沫液液的的特特点点及及性性能能 三、泡沫发生器 四、泡沫液冲砂洗井工艺 五、泡沫液混排工艺
特点
泡沫液的密度 在人工充气的条件下，控制气体的充入量，可以方便地调节泡沫液的
密度，在石油工程的范畴内，泡沫液的密度一般在0.1－0.9g/cm3的范 围内调节，完全可以满足技术需要。