氮气泡沫冲砂技术
低密度氮气泡沫流体应用技术探讨
低密度氮气泡沫流体应用技术探讨摘要：本文探讨了氮气泡沫流体的酸化及排酸技术的应用，通过不断注入低密度泡沫液进行循环，逐步降低井筒流体的密度，减少液柱对地层的回压，以达到举通井筒或降液到预定深度，实现诱喷的目的。
关键词：低密度氮气泡沫酸化排液解堵泡沫流体是一种可压缩的非顿流体，其独特的结构决定了泡沫流体具有许多优点，如低漏失，对油层伤害小，强携砂能力以及在地下与天然气混合不易发生爆炸等性能。
结合油田油藏生产现状及存在问题，主要对泡沫酸酸化、泡沫流体混排工艺开展了现场应用。
一、泡沫酸酸化及泡沫流体排酸技术1、泡沫酸酸化原理泡沫酸酸化工艺是一种对低渗、低压、水敏性地层很有效的新型酸化增产技术，与其它酸化工艺相比，具有如下特性：液柱压力低、返排能力强，粘度高、滤失小、对地层损害小，酸液有效作用距离长，施工简便、综合成本较低、经济效益高。
其酸化基本原理为：泡沫酸是用起泡剂稳定的气体在酸液中的分散体系，气相为压风机供给的氮气，液相是根据油井情况，采用各种不同的酸液，将起泡沫液泵入渗透率较高的含水层，使流体流动阻力逐渐提高，进而在吼道中产生气阻效应。
在叠加的气阻效应下，再使用起泡沫酸液进入低渗透地层与岩石反应，形成更多的溶蚀通道，以解除低渗层污染、堵塞，改善油井产液剖面或注水井吸水剖面。
2、泡沫酸酸化氮气泡沫返排技术要求酸化后，酸液和岩石反应的生成物若在地层中停留时间过长，将发生某些反应，生成二次沉淀，同时与悬浮在残酸中的一些不溶物质沉降堵塞地层孔道，影响酸化施工效果。
常规酸化后往往由于残酸返排不完全，使酸化产物在地层沉淀，造成二次污染使酸化增产效果不明显。
低密度泡沫液排酸是利用向油、套环形空间注入低密度泡沫液，将井筒液体从油管内排出。
通过不断注入低密度泡沫液进行循环，逐步降低井筒流体的密度，减少液柱对地层的回压，以达到举通井筒或降液到预定深度，实现诱喷的目的。
使用低密度泡沫可大大降低井筒的液柱压力，形成井筒较地层的负压，可以使地层中残酸比较完全地排入井筒，进而随泡沫流体排出地面，达到酸化后排酸的目的。
氮气泡沫酸酸化技术研究与应用
氮气泡沫酸酸化技术研究与应用前言我厂大多数油藏是非均质复杂断块油气藏，储层非均质性严重，各层系渗透率差异很大。
油水井普遍存在产出与注入剖面严重不均的现象。
加之在开发过程中部分措施对储层造成了一定伤害，而低渗层受到伤害后往往不易恢复，从而使得层间矛盾更加突出，严重影响了油气井正常生产。
砂岩储层酸化技术是一项解除近井地带污染、疏通油气流动通道的重要措施，已形成系列酸化技术，在油田不同时期的开发中发挥了重要作用，但油田已进入中后期开发，地层能量逐渐降低、层间矛盾日益突出、井筒及近井地带污染加剧、井况严重恶化、卡封分层酸化受限，对酸化技术提出了更高要求。
对于注入能力悬殊较大的多层非均质油气藏，笼统酸化时酸液将遵循自然选择原则，酸液优先进入高渗透层带，而低渗透层或伤害严重层不能进酸或进酸太少。
使得高渗透层吸酸过多，对岩石过量溶蚀，造成储层垮塌，引起储层二次伤害；而低渗透层则得不到改善，达不到酸化解堵目的。
对于地层能量较低的油井来说，常规纯液体酸化残液返排困难，易对地层造成二次污染。
为了有效解决这些矛盾，达到均匀布酸提高吸酸剖面、均匀改善各层渗透率的目的，提高油田中后期开发油气藏酸化效果，应用泡沫酸酸化技术提高低渗透油气流渗流能力以及解除油气井井筒和近井地带的污染的研究已迫在眉睫，通过本课题的研究以期为低压低能低渗非均质油层的酸化提供了一条新途径。
泡沫酸是以常规酸化液及其添加剂为基液，充加气体(氮气或二氧化碳等)，由起泡剂发泡和稳泡剂稳定等构成的多相体系．泡沫酸将泡沫特性与酸液溶蚀性能有机结合起来，使之兼有泡沫性质和酸化能力，具备了其它纯液体酸酸化技术无法比拟的技术优势。
泡沫酸酸化技术与常规酸酸化技术相比具有以下优势：(1)在非均质地层中的分流特性，无需进行其它分层措施就能达到均匀布酸的效果：(2) 泡沫属低密度流体，易返排，携带能力强，地层二次伤害小，增产效果好；(3)缓速效果好，穿透能力强，能进入地层深部进行解堵；(4)滤失量低，适合用于水敏性地层；(5)管柱设备腐蚀低，施工安全可靠；上述特性使得泡沫酸可以用于常规酸化不能够涉及的特殊地层(低压低能、低渗、水敏性地层、非均质性油气藏)的酸化施工，并且将预期取得较好的效果。
氮气泡沫在钻井中的应用
氮气泡沫在钻井中的应用钻探（井）循环介质的发展，经历了早期用于冲击钻的无循环钻井液到转钻进的有循环钻井液。
基本类型从清水到普通泥浆、优质泥浆和无固相（无粘土）钻井液，水基到油基和气基低密度循环介质（空气和含气介质），一般条件下用循环介质到特殊条件下（低温、高温、低压、高压、高盐和不稳定地层等）和特种钻井工艺方法用循环介质等过程。
气体钻探技术自应用于生产以后日益完善，应用领域愈益广泛，在石油天然气钻探、煤田钻探、固体矿产钻探、水文水井钻探、工程地质钻探、基础工程孔施工、矿山爆破孔、锚固孔和物探震源孔施工等方面都获得了广泛应用。
在空气钻进的基础上，除使用压缩空气外，还发展了多种低密度循环介质，如雾状气、泡沫和充气泡沫泥浆等。
按钻探（井）循环介质分类，多工艺气体钻探技术包含了四类钻探工艺，以适用不同特性的岩层。
即纯气体钻探、雾化钻探、充气泡沫泥浆钻探与稳定泡沫钻探。
实践证明，多工艺空气钻探的四种工艺，由于钻孔内静柱压力大为减低，不仅有利于实施地层平衡钻进，并且成为现代保护低压油气层的理想钻井介质，不仅拓宽了对复杂岩层概念的认识，也为钻井工艺提供了新的途径。
欠平衡钻井是当代油气田勘探开发和保护油气层技术的重要发展方向，技术关键是通过控制钻井液密度，调整井内液柱压力小于储层的孔隙压力，使地层流体在压差作用下有控制地向井内连续流动，以实现低压、低渗、低产能油气资源的开发和利用。
目前较多使用气体和泡沫介质来实现欠平衡钻井，如空气、氮气、天然气、烟道气以及雾化钻井、泡沫钻井等。
欠平衡钻井技术特点：1、可减少对产层的损害，有效保护油气层，从而提高油气井的产量。
2、有利于及时发现低压低渗油气层，为勘探开发整体方案设计提供准确依据。
3、减少大量用水。
4、大幅度提高机械钻速，延长钻头使用寿命，从而缩短钻井周期，减少作业及相关费用。
5、有效地控制漏失，并减少和避免压差卡钻等井下复杂情况的发生。
6、减少或免去油层改造等作业措施及昂贵的费用。
石油工程技术 井下作业 氮气泡沫流体冲沙洗井技术
氮气泡沫流体冲沙洗井技术氮气泡沫流体是一种可压缩的非牛顿流体，其独特的结构决定了其具有许多优点，如密度低且方便调节、粘度高、摩阻低、携砂能力强以及在地下与天然气混合不易发生爆炸等性能，作为入井液便于控制井底压力，减少漏失和对地层污染。
广泛应用于低压、漏失及水敏性地层冲砂、洗井、排液、修井等井下作业中。
氮气泡沫流体是由含起泡剂和稳泡剂的水溶液和氮气组成，其中氮气是分散相，液体是连续相。
气泡充分分散在水中，降低了流体密度。
由于氮气泡沫流体密度小、粘度大、携砂能力强、遇水敏性地层不会产生粘土膨胀等问题，用它做入井液可有效减少漏失，因此氮气泡沫流体可以解决其它方法无法解决的难题，如低压井、严重漏失井的洗井或冲砂。
在用常规流体冲砂、洗井作业中，由于入井液的漏失及滤失，往往会对油气产层造成一定的污染，影响作业后的产能，对于一些漏失严重井，甚至不能建立正常的洗井循环。
使用氮气泡沫流体可以有效地解决上述问题，氮气泡沫流体冲砂洗井就是利用泡沫流体粘度高、密度小、携带性能好的特点，将泡沫流体作为携带液或压井液，在油管和环空中循环，使井底建立相对于油层的负压，在此负压差的作用下，依靠泡沫流体冲散井内积砂或结蜡，以达到洗井、冲砂的目的。
泡沫流体冲砂洗井可广泛应用于各种油气井。
1氮气泡沫流体冲砂、洗井主要优点：1.1氮气泡沫密度低，可实现低压或负压循环，以免漏失；1.2氮气泡沫粘度高、滤失量少、液相成分低，可大大减少对产层的伤害；1.3氮气泡沫的悬浮能力强，可以把井底和油、套管壁上的固体颗粒或其它赃物带出；1.4可以诱导近井地带赃物外排，以解除产层堵塞，同时还可以诱导油流。
2氮气泡沫流体的特性和配置2.1在清水（或现场污水）中加入化学起泡剂，在注入适当气体（氮气）的条件下充分搅拌，使气泡的直径变小，气泡充分分散在液体中，就形成氮气泡沫流体。
泡沫的稳定程度与气泡的直径有关，气泡直径越小，越稳定。
根据加入的气体量的多少，泡沫流体的密度非常方便在0.1～0.9g/cm3之间调整，如果需要泡沫流体的密度还可更低。
煤层气开采中氮气泡沫压裂技术的应用
煤层气开采中氮气泡沫压裂技术的应用摘要：由于氮气泡沫压裂液具有较高强度，其携砂能力较强，能在地层下形成较强支撑，对地层影响较小。
因此可以应用于压力低、渗透较低的储层。
近年来，为解决煤粉堵塞、滤失严重等问题，技术人员可以针对低产井使用氮气泡沫压裂技术，实现煤层气井的高产稳产。
本文从氮气泡沫压裂技术特点出发，全面分析该技术应用优势，并提出压裂技术的具体应用，旨在提升气井生产效率，希望对读者有所帮助。
关键词：煤层气；氮气泡沫；压裂体系前言：从本质上看，该技术应用原理与水力压裂相同，在作业中将高压流体注入煤层中，压裂煤层气储层，形成强度较高的支撑裂缝以及复杂网络，实现煤层气井高产稳产。
并且，氮气泡沫压裂材料能降低体系整体密度，其使用液体量较少，能全面适用于水敏地层作业。
一、氮气泡沫压裂技术优势当前阶段，泡沫压裂技术具有增能压裂以及泡沫压裂等方式。
其中，增能压裂是利用气体以及泡沫材料完成压裂工作。
可以全面应用于低压低渗透性矿藏的完善以及优化。
技术人员在增能压裂技术应用中，其气体注入比例比传统技术应用高出7%-9%，一般为10%-52%。
从实际情况看，当泡沫质量小于52%时，可以称为增能压裂体系，当质量大于52%，可以称之为泡沫压裂体系。
从气体类别来看，可以分为二氧化碳增能技术、氮气增能技术等。
由于氮气以及二氧化碳气体整体性质较为稳定，在气体储存、运输以及施工中，能在作业中具有较好的安全性。
与此同时，由于气体整体压缩性较强，沸点低，压缩前后整体变化较大。
因此可以将氮气以及二氧化碳作为煤层气储藏中常用的增能材料。
从目前情况看，二氧化碳在作业、运输、储存以及设备方面具有独特优势。
因此二氧化碳在当前使用较多。
但由于该气体属于酸性气体，而目前所使用的主要为碱性体系，在使用二氧化碳时要开展针对性地调整，会在一定程度上增加技术应用成本。
相比于二氧化碳增能技术，氮气泡沫压裂技术携砂能力较强，能利用支撑剂将砂石带到更远位置。
氮气泡沫调驱技术在注水井的应用
氮气泡沫调驱技术在注水井的应用刘应学,赵力强,钱 勇(中国石化胜利油田有限公司清河采油厂,山东寿光262714)[摘 要] 八面河油田在开发过程中,含水上升快,产量自然递减加快,部分井水淹严重,为稳油控水,利用氮气的特性,促使油藏压力场重新分布,改变驱油剖面,提高油藏的采收率,实现老区稳产。
[关键词] 高含水;氮气;泡沫;效果[中图分类号] TE357.7 [文献标识码] A [文章编号] 1009—301X (2007)02—0056—05 在油田开发后期,由于储层的非均质性及不利的油水流度比,水驱后地层中仍然存在大量的残余油。
八面河油田是一个复杂断块稠油油藏,经过十几年的注水开发,采出程度仅有13.6%,而综合含水已达90.1%,油田的自然递减率为18.8%,南区截止2004年底,油井开井306口,产液8260m 3/d ,产油水平716t/d ,综合含水已达91.3%,经过多年的注水开发,地层连通性较好,注入水突进,水驱效率低,含水上升。
面1、面2、面4和面12等区块由于渗透率极差大,在重力作用下,注入的水首先进入油层下部的高渗透层,发生水窜,油井过早水淹,使上部的低渗透层水的波及程度降低。
在新增储量有限的条件下,原油稳产难度加大。
为此清河采油厂近年来开展了三次采油提高采收率技术的研究工作,并进行了注氮气驱提高采收率矿场试验,部分区块见到了较好的增产效果,使稳油控水工作上一个新台阶。
1 注氮气泡沫提高采收率工艺技术1.1 注氮气提高采收率的机理注氮气开发油气田主要有混相驱、非混相驱、重力驱和保持地层压力等开采机理,一般氮气混相驱要求具有较低的混相压力,在八面河油田这种原油粘度、密度较高的稠油油藏难以实现氮气混相驱。
所以,只能开展注氮气非混相驱提高采收率工作。
注氮气提高采收率的机理可归纳为:1)注氮气有利于保持地层压力,注入地层后具有一定的弹性势能,其能量释放可起到良好的气举、助排作用;2)注入油藏的氮气会优先占据多孔介质中的油孔道,将原来呈束缚状态的原油驱出孔道成为可流动的原油,从而提高驱油效率;3)非混相驱替作用:氮气、油、水三相形成乳状液,降低了原油的粘度,从而提高了驱油效率。
氮气排酸介绍
四川油田 氮气泡沫酸化、诱喷 助排
中原油田 氮气排水采气、酸 化、助排、诱喷
海洋油田
胜利油田 氮气泡沫驱、压水锥、冲 砂、洗井、射孔、助排等
少量井筒 作业 4
内容
一、氮气/泡沫工艺应用概况 二、膜分离制氮原理 三、氮气设备介绍 四、排酸工艺介绍 五、氮气排酸的优点
5
二、膜分离制氮原理
1）Prism膜：半渗透聚合物材料，纺丝技术形成中空纤维膜；
富氧空气流 中空纤维丝
空气人口
H20 Air Prism Alpha 分离器 CO2 O2 Ar
氮气出口
Nitrogen
8
内容
一、氮气/泡沫工艺应用概况 二、膜分离制氮原理 三、氮气设备介绍 四、排酸工艺介绍 五、氮气排酸的优点
9
三、氮气设备介绍
1、25MPa、600Nm3/h氮气（泡沫）设备
10
13
2、排酸工艺流程
加热器 缓冲罐 分离器
计量罐
氮气（泡沫） 装置
化学注入泵
去栈桥
试油流程
测试液
泥浆泵
氮 气
残 酸
酸罐
气举 阀
14
3、氮气排酸作业
1）常规酸化排酸时，下入酸化管柱（可带气举阀），作业时 从环空往井筒注氮气，压力大于液注压力后，残酸随着气 体排出进入酸罐。当井较深，液注压力较大时，施工压力 较高时，酸液不易排出，因此下酸化管柱时下入几个气举 阀分段排酸较为合适。 2）试油酸化时，可以在氮气排酸结束后继续气举，利用氮气 造成的负压，把地层原油诱喷出来，达到试油的目的。 3）试油时如不需要酸化，也可以直接加入气举管柱，用氮气 诱喷原油进行试油作业。
氮气泡沫排酸作业介绍
内容
一、氮气/泡沫工艺应用概况 二、膜分离制氮原理 三、氮气设备介绍 四、排酸工艺介绍 五、氮气排酸的优点
氮气泡沫酸化技术在CB11NB-8井中的应用
24常规酸化工艺对提高油气井产能发挥着重要的作用，但是同时也存在如下的不足：地层的不同小层可能会有不同的孔隙度和渗透率，会产生具有不同程度的伤害。
在基质酸化中，所有的小层都要被处理，尤其是渗透率小、伤害严重的小层。
对于非均质的地层，酸液优先进入高渗透层，使得低渗透层不能得到有效的改善。
对于低压油井和低渗透地层，酸化后残酸返排困难，容易形成二次污染，影响酸化效果。
一、氮气泡沫酸化的优势1.泡沫酸对地层渗透率有选择性，堵大不堵小。
即泡沫对高渗层有较强的封堵作用，而对低渗层的封堵作用较弱，从而使得酸液均匀进入高、低渗层，改善中低渗层的酸化效果。
2.泡沫酸对油水层有选择性。
泡沫遇油消泡，遇水稳定，泡沫对水层具有较强的封堵作用，对油层的封堵作用较弱，从而使得酸液优先进入油层，改善油层的酸化效果。
3.泡沫流体具有较高的表观黏度，携带能力强，返排时可将固体颗粒和不溶物携带出井筒。
泡沫流体的携带效果相当于中等黏度的砾石携带液。
4.泡沫流体密度低，井筒液柱压力低，形成负压力场，防止井筒内液体进入地层形成污染，并且泡沫中气体膨胀能为残酸返排提供能量，使得残酸返排更彻底，防止形成二次沉淀。
5.泡沫酸是一种缓速酸，具有良好的缓速效果，可以实现深部酸化。
二、氮气泡沫酸化在CB11NB-8井中的应用CB11NB-8井位于馆陶主体中一区的中部，共钻遇油层12.5m/3 层，主力油层为Ng1+23+4，储层以河道沉积为主，砂体发育厚度在1m~18m之间，砂体连续性较好，储层厚度大，分布范围广，该井所在处砂厚17m，油厚8.6m。
该井投产后一直低液生产，采取生物酶、稠油改良剂、复合缓速酸等多种解堵施工，效果均不理想。
2017年6月10日-7月10日进行测试-螺杆泵排液联作、挤压充填防砂作业，防砂前测试结果：螺杆泵日液40.5t/d，地层压力11.54MPa，有效渗透率527×10-3um2，表皮系数-3.88，证明储层具有高产潜力。
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80 60 40 20 0 1.0
0.2
0.4
0.6
0.8
PAM浓度(%)
CMC浓度(%)
CMC稳泡效果
PAM稳泡效果
CMC 和 PAM 两种稳泡剂均有较好的稳泡效果，考虑起泡的难易程度、泡沫 的稳定性等方面的因素，最终推荐选用 (0.3-0.4)%CMC 或 (0.3-0.5)%PAM 作为 稳定剂体系。
富氧空气流 中空纤维丝
空气人口 H20 Air Prism Alpha 分离器 CO2 O2
氮气出口
Ar
Nitrogen
中国石油大港油田公司
1、氮气泡沫生成机理 （2）氮气获得 NPTU1200-35DF撬装膜制氮机主要性能 • 制氮量：1200m3/h • 额定泵压：35MPa • 氮气纯度：≥95%
半衰期(min)
450
中国石油大港油田公司
2、起泡剂优选和性能评价 （7）起泡剂表面张力实验研究
相同浓度1%三种起泡剂表面张力
浓度 1% SDS 36.2 mN/m HY-2 22.6 mN/m AES 35.8 mN/m
最佳使用浓度下三种起泡剂表面张力
起泡剂种类 表面张力 SDS 36.3 mN/m HY-2 22.7 mN/m AES 36.0 mN/m
井作业频次加大。
目前在修井维护作业采用水基液体洗井时会产生大量漏失， 有些井甚至无法建立循环，给冲砂作业带来很大难度；部分井即
使采用了暂堵液、胶结砂堵漏等工艺，但也仅能建立循环，修井
液漏失仍然非常严重，地层砂被挤入地层，完井后很快出现砂埋 油层和卡泵现象。
一、泡沫流体的性质
汇 报 内 容
二、现场应用情况
中国石油大港油田公司
2、起泡剂优选和性能评价 （3）抗油性评价——起泡后加原油
900
少量的原油对泡沫的稳定
800
HY-2 AES
性影响不大，但随着原油加量 的增加，泡沫的稳定性就会下
半衰期(s)
700
600
降。这是因为油对泡沫有抑制
和破坏作用，无论用何种起泡 剂配制的泡沫，接触油类后稳
0 5 10 15 20
2.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
起泡剂浓度(%)
起泡剂浓度(%)
HY-2起泡剂开始随着浓度的增加，起泡体积也随之增加，但是在超过 0.5%以 后，起泡体积几乎不再变化，说明已经达到了临界胶束浓度，所以将0.5%作为HY2起泡剂的最佳起泡浓度。
中国石油大港油田公司
2、起泡剂优选和性能评价 （6）稳泡剂的优选
2、起泡剂优选和性能评价 （3）抗油性评价——加原油后起泡
700
900
650
800
起泡体积(mL)
半衰期(s)
600
700
550
600
HY-2 AES
500
HY-2 AES
500
450
400
400 0 5 10 15 20
300 0 5 10 15 20
原油含量(%)
原油加量(%)
20%以内的原油对起泡稍有影响，半衰期稍有下降，这是因为在高速搅拌对油有 很好的乳化作用，被乳化后的油对产生的泡沫有稳定作用。
温度(℃)
温度(℃)
中国石油大港油田公司
2、起泡剂优选和性能评价
（5）起泡剂浓度的优化
900
900
800
850 800
700
起泡体积(mL)
750 700 650
半衰期(s)
600 500 400
600 550 500 0.0
300 200 0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
1
1 1
10
PLC控制器
SIEMENS—S7300，可以实时绘制泡沫出口密度、泡沫出 口压力、泡沫出口流量、泡沫流体累计量等参数的动态 变化曲线，为现场工艺人员提供决策参考。
1
中国石油大港油田公司
2、起泡剂优选和性能评价 （1）起泡剂初选
序号 1 2 3 4 5 6 起泡剂 白皂素 AES 溴化十六烷基三甲基铵 ABS HY-2 F842 起泡体积(mL) 590 630 550 580 670 530 半衰期(min) 2.9 9.8 6.9 8.0 13.0 8.2
膜制氮原理图 NPTU1200-35DF撬装膜制氮机
中国石油大港油田公司
1、氮气泡沫生成机理 （3）泡沫发生器工艺原理
泡沫发生器内有气液混合腔和气液搅拌叶轮。气体直接进入
配气管，分散成小气泡。液体以旋转方式进入，带动气体混合。 初步混合的泡沫液经过固定式叶轮后多次改变方向并产生与水的
搅拌，气体粉碎，在水中成微气泡。
泡沫：均匀的细小泡沫，气泡直径小于0.05mm
中国石油大港油田公司
1、氮气泡沫生成机理 （2）氮气获得 利用空气中各种成分渗透性之间的差异，空气经过分离膜管，氧气、 部分氮气和其它气体成分被过滤出，留下纯度较高的氮气经过增压，进
入泡沫发生器。分离膜管的分离效率与氮气纯度有关。一般油井使用氮
气纯度为95％。分离效率接近50％。
（2）抗盐性评价——CaCl2的影响
900
700 600 500 400 300 200 100 0 0.00
800 700
起泡体积(mL)
半衰期(s)
600 500 400 300 200 100
HY-2 AES SDS
HY-2 AES SDS
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
氮气泡沫流体连续冲砂技术
井下作业公司
2011年08月
中国石油大港油田公司
前
言
大港油田开发已逐步步入中后期，经过多年的开采，油层压
力普遍降低：一方面，产层压力系数降低，远低于正常地层压力
系数，许多井压力系数仅能达到0.6-0.7左右；另一方面多半生产 井出现了出水量增加，含砂增多等生产问题，生产周期缩短，修
500
400
300
定性都会有所下降。
原油加量(%)
中国石油大港油田公司
2、起泡剂优选和性能评价 （4）抗温性评价
900
660
800 700
HY-2 AES
640
起泡体积(mL)
620
HY-2 AES
半衰期(s)
600 500 400 300
600
580
200
560 20 30 40 50 60 70 80 90 100
中国石油大港油田公司
2、起泡剂优选和性能评价 （2）抗盐性评价——NaCl的影响
700
900
600 500 400 300 200 100
起泡体积(mL)
HY-2 AES SDS
800 700
HY-2 AES SDS
半衰期(s)
0 2 4 6 8 10 12 14 16
600 500 400 300 200 100
0 0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
CaCl2溶液浓度(%)
CaCl2溶液浓度(%)
随着CaCl2的加入，AES和SDS的起泡体积和半衰期下降较快，而HY-2在CaCl2 浓度达到3000mg/L时仍有良好的起泡能力，说明其抗CaCl2的能力较强。
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1.00
250
0.95 0.90 0.85 0.80 0.75
泡沫密度 (kg/m3)
200 150 100 50 0
泡沫质量
0
10
20
3040500源自102030
40
50
时间 (min)
时间 (min)
泡沫质量随时间的变化关系
泡沫密度随时间的变化关系
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2、起泡剂优选和性能评价
（8）地层砂在泡沫中沉降规律研究
1.0 0.8
0.01
泡沫粘度 (Pa.s)
砂粒直径2.0mm 砂粒直径1.0mm 砂粒直径0.5mm
0.6 0.4 0.2 0.0 0.75
沉降速度 (m/s)
0.80 0.85 0.90 0.95 1.00
1E-3
1E-4
泡沫质量
1E-5 0.75
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
泡沫质量
三种起泡剂在相同浓度下，HY-2的表面活性要明显优于其他两种起泡 剂。SDS和AES表面张力基本相同。在最佳使用浓度下，HY-2的表面活性也 优于其他两种起泡剂。
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2、起泡剂优选和性能评价 （8）地层砂在泡沫中沉降规律研究
测量过程： 用水和 HY-2 起泡剂配好泡沫基液，用搅拌器搅拌 30min ，将泡沫倒入多 管粘滞系数测量仪，开始计时，测量在不同时刻泡沫的总体积，泡沫析出液 的体积，以及小球在泡沫中的降落时间。
100 20
30
40
50
60
70
80
90
100
HY-2和AES的起泡体积受温度的影响很小，但半衰期随温度的升高下降幅度较 大。半衰期下降是由于在较高温度时，液膜的水分蒸发加剧使液膜变薄，排液速 度增快，导致泡沫容易破灭。在井筒施工条件下，泡沫处于高压状态，不会产生 液膜蒸发的现象，稳定性要远大于实验的结果。
三、结论和认识
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1、氮气泡沫生成机理 （1）泡沫生成 泡沫一般是由内充气体、泡沫基液等形成 的分散体系，其中液体是连续相，气体是不连 续相。泡沫基液一般是由液体、起泡剂和稳泡