气井泡沫排水总结

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SYT 6525-2002 泡沫排水采气推荐作法

SYT 6525-2002 泡沫排水采气推荐作法

泡沫排水采气推荐作法(SY/T6525-2002)1、范围:本标准规定了泡沫排水采气的作法,适用于井底积水气井泡沫排水采气。

2、选井原则:因井筒积水导致气井气量下降;具有自喷能力,井底油管鞋处气流速度不小于0.1m/s;预测产水量不大于100m3/d3、起泡剂的选择1)根据施工井管柱状况、生产情况、井底温度、流体性质(总矿化度、氯离子含量、钙离子含量、镁离子含量、凝析油含量、硫化氢含量)等,初选与之适应的起泡剂类型。

2)按SY/T6465的规定进行起泡剂的配伍实验,检查有无沉淀产生。

3)取施工井液样做起泡剂的配伍实验,检查有无沉淀产生。

4)对同一口施工井根据性能实验和配伍实验结果初选两种或多种起泡剂,在保证气井工作制度不变的情况下,进行现场实验。

根据实验效果,进行技术经济论证,确定使用起泡剂的型号。

4、消泡剂的选择1)根据施工井流体性质与所选起泡剂的性能,初选几种消泡剂。

2)按相应产品标准对消泡剂进行性能检测。

3)在同一施工井对初选消泡剂做消泡现场试验,选择消泡充分、稳定性好、经济适用的消泡剂。

5、资料录取在工艺实施过程中,准确记录起泡剂和消泡剂的型号、加注时间、加注方式、加注量及浓度、每日加注次数、清水加注量、注入前后井口压力、产气量、产水量等资料。

施工记录表格式参见附录B。

其他资料的录取按SY/T6176-1995中第四章的规定执行。

6、生产管理1)施工后做出施工总结,提出改进意见。

2)准确、完整的录取每次加注的有关资料。

3)根据气井生产情况优选起泡剂及消泡剂最佳加注量、加注浓度和加注周期。

4)泡沫排水采气正常后,每半年至一年测一次井底流压。

5)根据气井动态变化及时调整加注制度,调整的内容包括:起泡剂、消泡剂型号;加注量、加注浓度、加注周期;加注方式。

7、健康、安全和环境管理1)加注管汇的压力等级应高于气井的最高关井压力。

2)含硫泡沫排水采气井的阀门、管件、管线及其它设备的选用和制造按SY/T 0599。

含水气井泡沫排水采气工艺设计

含水气井泡沫排水采气工艺设计

收稿日期:2004-02-19作者简介:王大勋(1956-),男,重庆人,讲师,从事石油工程教学工作。

含水气井泡沫排水采气工艺设计王大勋 徐春碧 刘玉娟 石永新400042重庆,重庆石油高专石油工程系摘 要:泡沫排水采气是开发积水气田的一项重要的增产措施。

文章介绍了泡沫排水采气工艺的原理和设计方法,并通过对辽河油田欢喜岭09井进行泡沫排水采气工艺设计的实践,提出了需要注意的有关问题。

关键词:天然气开采;助采工艺;泡沫排水;泡沫剂;工艺设计 在气田开发后期,多数气井因积水而导致减产、停产。

如何排水就成了气田面临的大问题。

常见的排水采气方法有优选管柱、气举、泡沫排水等。

泡沫排水具有施工容易、收效快、成本低、不影响日常生产等优点,成为产水气田开发的有效增产措施。

当然,这种技术仍然需要在实践程中不断完善。

笔者曾对辽河油田欢喜岭09井进行泡沫排水采气工艺设计。

下面结合设计的实际情况,介绍泡沫排水采气工艺的原理和设计方法及需要注意的有关问题。

1 泡沫排水采气机理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。

泡沫助采剂主要是通过泡沫效应、分散效应、减阻效应和洗涤效应来实现助采的。

表1 C T5-2和U T-1对比表CT 5-2U T-1类 型复合型表面活性剂以植物皂为主剂的活性剂外 观棕褐色粘稠液红棕色粘稠液气 味微氨味无异味密 度 1.042g/m31.05g/m3溶解性任一比例溶于水任一比例溶于水pH 值7~86抗油指标<30%10%~30%矿化水指标<120g/l <120g/l 凝固点-21-10 包 装25kg/桶,100kg/桶25kg/桶价 格~1.8万元/t~1.0万元/t2 泡沫剂的选择泡排所需泡沫剂应具有起泡能力强、泡沫携液量大、泡沫稳定性适中等性能。

泡沫排水采气技术研究

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。

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

泡沫排水采气工艺在气田的应用发布时间:2022-08-29T09:32:03.655Z 来源:《科技新时代》2022年第2期1月作者: 1许鸷宇 2赵玉 3吴志忠 4田晓雪[导读] 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,1许鸷宇 2赵玉 3吴志忠 4田晓雪1青海油田钻采工艺研究院,甘肃省敦煌市,7362002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。

苏里格气田泡沫排水采气技术工艺应用及效果分析

苏里格气田泡沫排水采气技术工艺应用及效果分析

苏里格气田泡沫排水采气技术工艺应用及效果分析作者:刘兵来源:《科学与财富》2018年第24期摘要:在气田生产过程中,应用频率最高的排水采气技术就是泡沫排水采气技术。

但是,由于受到不同气田生产状况的影响,泡排剂在应用期间的形式、类型以及使用方式、使用时间均各不相同。

在这一基础上,文章围绕苏里格气田泡沫排水采气技术的工艺应用和效果分析进行了探究。

首先,分析了泡排剂的性能评价,包括起泡剂性能实验、热稳定性评价、落实泡高评价、携液能力评价。

其次进行了实验效果探讨,最后围绕实验结果进行了分析,旨在提升苏里格地区的气田排水采集技术应用水平,继而创造更高的经济效益。

关键词:苏里格气田;泡沫排水采气技术;起泡剂一、泡排剂的性能评价当前时期下,在内蒙古苏里格气田的开采过程中,采用的主要泡排剂为成都孚吉UT-6型泡排棒,同时辅助使用了UT-11C型液体起泡剂。

(一)起泡剂性能实验在进行起泡剂的实验过后,得出了表1中的实验数据:如表1中所示,UT-6、UT-11C两种泡排剂的性能都比较不错,对于气田的生产效率提升也具有很好的促进作用。

另一方面,由于固体起泡剂的在使用后需要在短时间内执行关井操作,优势在于便捷性比较高,对人力和物力都有很好的节省效果,并且有利于气田下部分位置的积液排除,应用价值较高[1-2]。

(二)热稳定性评价在针对UT-11C泡排剂进行热稳定性评价时,首先在其处于98±10。

C范围内开展热稳定实验。

通常情况下,在高温处理之前和之后的一段时间内,罗氏泡高都在180mm左右徘徊,实验3min之后,罗氏泡高从实验最初的180mm高温处理结果降低至177mm。

通过该中变化能够明显发现,UT-11C泡排剂在苏里格气田应用过程中的热稳定性适宜。

另一方面,此种泡排剂受到温度的影响比较小,利于生产,适宜的气田处理位置大约为1600m-3600m之间,比较符合苏里格75号气田的气水同产井中助排稳产工作的推进特征。

泡沫排水

泡沫排水

天然气井特别是生产到中,后期的天然气井,地层压力降低,携液能力也降低,部分进入井筒的底层水和重烃会滞留井底产生积液。

积液的液柱压力可能与底层压力达到静态平衡,使生产条件恶化,产量降低,甚至水淹停产,因此必须及时排出。

本论文通过气井生产中的状况,在高温、高矿化度、有凝析油、甲醉和缓蚀剂存在条件下,对现有泡排剂和消泡剂的种类和用量进行优选,最终确定了适合靖边气田水质的泡排剂和消泡剂。

同时,还对影响泡排剂和消泡剂性能的一些客观因素进行了较详细的研究。

实验数据表明,凝析油和缓蚀剂的存在是影响泡排剂应用性能较突出的主要因素;而温度、矿化度以及甲醇含量等的影响则是次要因素,可在实际生产时,通过调整泡排剂用量等办法加以改善或解决。

至于硫化氢的存在对泡排剂使用可能产生的影响可以忽略不计。

关键词:泡沫排水;泡排剂;消泡剂;加注方式;优选第1章前言 (4)1.1 研究项目背景、来源和意义 (4)1.2 排水采气工艺的选择及国内外现有的排水技术应用现状 (4)1.3 泡沫排水采气工艺技术概述 (4)1.4 泡沫排水的机理 (4)1.4.1 泡沫排水的机理 (4)1.4.2 表面活性剂起泡的机理 (5)第2章泡排剂与消泡剂的组成,原理分析 (6)2.1 饱排剂的组成、性能、种类及适用条件 (6)2.1.1 泡排剂的组成 (6)2.1.2 泡排剂的性能 (6)2.1.3 泡排剂的种类 (6)2.1.4 泡排剂的适用条件 (7)2.2 消泡剂消泡原理及组成 (8)2.2.1 消泡剂的消泡原理 (8)2.2.2 消泡剂的组成 (8)第3章泡排挤及消泡剂的性能分析 (10)3.1 高矿化度产水气井使用泡排气筛选评价 (10)3.1.1 高矿化度条件下气井泡排剂初步筛选 (10)3.1.2 常温下不同浓度泡排剂的起泡力、稳泡能力及携液量的评价 (10)3.1.3 高温下不同浓度泡排剂的起泡力、稳泡能力及携液量的评价 (10)3.1.4 高温下水样的评价 (11)3.1.5 常温下的评价 (11)3.2 中高矿化度产水气井适用的泡排剂的筛选评价 (11)3.2.1 常温下泡排剂的初步筛选评价 (11)3.2.2 高温下泡排剂的起泡力、稳泡能力和携液量评价 (12)3.2.3 高温下加入凝析油后泡排剂的筛选评价 (12)3.2.4 常温下加入30%甲醇后泡排剂的筛选评价 (12)3.2.5 高温下加入缓蚀剂后泡排剂的筛选评价 (12)3.3 泡排剂的影响因素评价 (13)3.3.1 浓度对泡排剂的影响 (13)3.3.2 温度对泡排剂的影响 (13)3.3.3 硫化氢对饱排剂的影响 (14)3.4 消泡剂的筛选及评价 (15)3.4.1 添加1%凝析油情况下不同消泡剂破泡速度和抑泡能力测定 (15)3.4.2 添加5%缓蚀剂情况下不同消泡剂破泡速度和抑泡能力测定 (15)3.5 抱排剂及消泡剂的腐蚀速率测定 (15)3.6 小结 (16)第4章泡排剂及消泡剂加注方式的优化 (18)4.1 泡排剂的加注理论 (18)4.2 泡排剂及消泡剂加注流程优化 (19)4.3 泡排剂的现场使用效果评价 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)第1章前言20世纪90年代以来,天然气由于污染少、地质储量大、价格低廉等优点,勘探和开发得到世界各国政府的高度重视。

泡沫排水采气效果评价及改进措施的研究

泡沫排水采气效果评价及改进措施的研究作者:侯军来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第11期摘要:随着油田气井含水增加、井底积液的增多,加剧了产量的递减,也加大了气井管理的难度,需要采用泡沫排水采气;地层水矿化度很高,部分井含有凝析油,需要一种抗盐耐温的泡排剂;在低产井中,泡沫能够很有效地将液体举升到地面,减少积液,减低多相流压力损失。

关键词:井底积液;泡沫排水采气;泡排剂;多相流压力损失泡沫排水作为新工艺,在油田采用后单井产量取得了比较明显的提高,但仍有很大的改进区间。

由于液体分布在泡沫中,具有更大的表面积,减少了气体滑脱效应,同时形成了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,否则积液愈加严重,会造成较高的多相流压力损失。

1 泡排技术国内外研究现状九十年代以来国外天然气开采技术已有了很大进步,在排水采气方面也取得了较大的新进展。

国外提出了一些以降低成本为主要目标的排水采气技术、聚合物控水采气技术等。

2 关于井底积液的研究治理积液首先得准确诊断出井底有积液,然后再找出措施降低积液对气井的影响。

诊断积液可以从下面几类现象看:套压升高且油压下降;环空液面上升;产液量为零;产量不稳定且递减率增大;压力出现峰值。

3 排液采气技术研究应用泡排技术取决于井中液体的性质和数量。

产出液中含有过多凝析油的井不适用泡排技术。

高压气井可采取:估算出气井最佳自喷流量;估算油管尺寸。

这些计算的目的是能让气井长时间的自喷并带出井底积液,这也是气井最理想的状态。

有些高产井携液稳产一段时间后,产量大幅下降,直至排液停止,造成持续积液,将井压死。

提前算出各类井携液至地面的最小产气速度,如果气体流速小于携液速度,尤其是大尺寸油管,可以通过减小油管尺寸来克服滑脱效应。

对于中压井,由于咱们油田依旧能进行井底放空(但环境不允许),省去了很多麻烦,到可以利用以下措施进行辅助,包括:柱塞举升;小直径油管生产;降低井口压力;注表面活性剂(即泡排);注水增加地层压力。

苏里格气田泡沫排水采气现场应用

苏里格气田泡沫排水采气现场应用作者:汤永满来源:《环球市场信息导报》2014年第03期泡沫排水采气是针对产水气田开发而研究的一项助采工艺技术,具有设备简单、施工容易、收效快、成本低、不影响日常生产等优点,在出水气井中得到广泛应用。

文章结合泡沫排水采气工艺技术在苏里格气田应用的大量现场试验资料,简述了该工艺的基本原理,分析了该项工艺技术应用所取得的经验和认识。

1 前言近些年随着苏里格气田的开发深入,气井数量越来越多且大部分井属于中低产井,这些井由于产量较低、地层出液多且不连续导致其自身携液能力差,井内积液严重,甚至对于产能较高的气井,由于地层出液多或管柱大也出现了携液困难的情况。

研究泡沫排水采气的目的就是为了排除井筒积液,恢复气井的正常生产,因此,判识气井井筒积液的情况以及选择适合苏里格气田的泡沫排水采气方法对指导油田的生产,具有重要意义。

2 泡沫排水机理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),井底积液与起泡剂接触后,借助天然气流的搅动,生成大量低密度的含水泡沫,随气流从井底携带到地面,提高气井携液能力,从而解除气水流通堵塞,达到气井稳产、增产目的。

泡沫排水剂主要是通过泡沫效应、分散效应、减阻效应和洗涤效应来实现助采的。

3苏里格气田现场应用效果泡沫排水剂的优选:泡沫排水用的起泡剂是表面活性剂中的一种,除具有表面活性剂一般性能,诸如能大幅度降低气液表面张力,亲憎平衡值(HLB值)要求在9-15范围内外,还要求具有以下功能:起泡能力强;泡沫携液量大;泡沫稳定性适中,若稳定性差,则有可能达不到将水带至地面的目的;反之,若稳定性过强,则会给地面消泡、分离带来困难。

根据泡排水剂的选用原则,结合苏里格气田的储层物性、流体产能及地层水物性特点,通过室内实验评价,现场试验选择四川仁智油服生产的SP-7-2液体型泡排剂和SP-10固体型泡排剂。

图1和图2是SP-7-2液体型泡排剂不同浓度下的性能指标:选井。

石油工程技术 井下作业 排水采气工艺--主要技术类型

排水采气工艺--主要技术类型泡沫排水采气(简称泡排)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。

排水采气是解决“气井积液”的有效方法,也是水驱气田生产中常见的釆气工艺。

目前现场应用的常规排水采气工艺可分为:机械法和物理化学法。

机械法即优选管柱排水采气工艺、气举排水采气工艺、电潜泵排水采气工艺、机抽等排水采气工艺等,物理化学法即泡沫排水采气法及化学堵水等方法。

1排水采气·优选管柱小油管排水采气工艺技术适用于有水气藏的中、后期。

此时井已不能建立“三稳定”的排水采气制度,转入间歇生产,有的气井已濒临水淹停产的危险。

对这样的气井及时调整管柱,改换成较小管径的油管生产,任可以恢复稳定的连续自喷。

1.1优点:1.1.1属自力式气举,能充分利用其藏自身能量,不需人为施加外部能源助喷。

1.1.2变工艺井由间歇生产为较长时期的连续生产,经济效益显著。

1.1.3设计成熟、工艺可靠,成功率高。

1.1.4设备配套简单,施工管理方便,易于推广。

1.2缺点:1.2.1工艺井必须有一定的生产能力,无自喷能力的井必须辅以其他诱喷措施复产或采用不压井修井工艺作业。

1.2.2工艺的排液能力较小,一般在120m3/d左右。

1.2.3对11/2in小油管常受井深影响。

一般在2600m左右。

优选管柱排水采气工艺是在有水气井开采的中后期,重新调整自喷管柱的大小,减少气流的滑脱损失,以充分利用气井自身能量的一种自力式气举排水采气方法。

对排液能力比较好、流速比较高,产水量比较大的天然气井,可适当的放大管径生产,达到提高井口压力,减少阻力损失,增加产气量的目的。

该工艺理论成熟,施工容易,管理方便,工作制度可调,免修期长,投资少,其存在的工艺局限性是:气井排液量不宜过大,下入油管深度受油管强度的限制,因压井后复产启动困难,起下管柱时要求能实现不压井起下作业。

低压气井泡沫排水适应性分析

临界流速:
Vg =
2.
5
[
Ρ
(
ΘL
Θg2
Θg )
1
]4
(1)
临界流量:
qsc =
2.
5 × 104
pA V g TZ
(2)
式中: V g- - 临界流速, m s;
qsc- - 临界流量, 104m 3 d;
A - - 油管截面积, cm 2;
p - - 油管流压 (井底或任意点的压力) ,M Pa;
金遂11- 2D (08 4 25) 1. 23 1. 46 0. 3 1. 26 1. 46 0. 3 U T11- C
川孝454 (08 4 16) 2. 13 2. 65 1. 2893 2. 15 2. 53 1. 2892 U T11- C
川孝162AB (08 1 24) 2. 71 4. 28 0. 6558 2. 53 4. 43 0. 6610 XH- 4
水平井递减规律分析Ξ
成亚斌1, 李凡华2, 李 健1
(1. 大庆石油学院; 2. 中国石油勘探开发研究院)
摘 要: 近年来, 水平井开采技术成为油田增产的重要技术手段, 水平井在油田生产中起到越来越 重要的作用。 本文根据中国 1560 口水平井递减阶段的产量和累计产量的数据, 利用A rp s 递减分析方 法, 统计得出了断块油藏、低渗透藏、稠油油藏、中高渗透油藏、边水油藏、裂缝性油藏 6 种油藏类型的水 平井产量递公式和累计产量公式, 进而可以更好的对水平井未来的生产进行有效的预测。
关键词: 低压气井; 泡沫排水; T uener 改进; 临界携液; 时机选择
对于泡沫排水采气工艺, 要想获得良好的应用 效果, 首先要对工艺应用时机进行优化选择, 不是所 有的气井在所有的情况下都可以应用泡沫排水采气
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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。

也可采用消泡速度( V )表示。

V = ( H0 - H5 ) /5。

V ( cm /min )值越小,说明泡沫消失速度越慢,泡沫稳定性好。

因此,可用于评价起泡剂的起泡能力和稳定性。

搅拌法:将100 mL 的起泡剂溶液倒入带有刻度的透明杯中, 急速地搅拌一分钟左右, 记录下停止搅拌时泡沫体积V0和当有一半( 50 mL )体积的液体从泡沫中分离出来时所用的时间t1/2 ( 半泄水期)。

其中V0表示气泡能力, t1/2表示泡沫稳定性。

气流法:这种方法与上述两种方法的用处不同在于,它可以不仅测起泡剂的气泡能力和泡沫稳定性,还可以测携液量。

其方法是在带有刻度长1.2 m,直径36 mm的泡沫管柱内注入400mL待测液体,在管柱的下端安装一块玻砂板,以一定量的气流通过玻砂板,使带刻度的管柱内测试液产生泡沫并经气流带出,通过排泡引管收集在量筒内。

测定在一定时间内泡沫携带出的液体体积( V L )以及发泡能力( t0 )和泡沫的稳定性( t1)等性能。

通过对比三种实验方法,得出:最好选用气流法来作为主评价方法,因为气流法与气井泡沫排液的发泡方式相似,较好的体现了气井条件下的泡沫性能,并能考察多方面的影响因素。

另外该法能综合地评价起泡剂的起泡能力、泡沫稳定性和泡沫携水能力,是评价气井起泡剂的最相对较好方法。

如果几种方法评价不一致时,最好以气流法的评价结果为依据。

三.起泡剂性能影响因素
影响泡沫剂性能的因素众多,说法不一。

其中主要包括温度、矿化度、凝析油的影响。

温度的影响:温度对泡沫稳定性的影响较复杂,归纳起来,表现在以下几个方面:1.对表面张力的影响。

温度升高,表面活性剂自由能增加,表面张力发生变化,影响了泡沫的稳定性。

2.对粘度的影响。

温度升高,分子间作用力小,液相粘度减小,降低泡沫的稳定。

3.对泡膜液体蒸发的影响。

随着温度的升高,液膜的蒸发增加,促使液膜减薄,降低泡沫的稳定性。

4.对吸附的影响。

当温度升高时,表面吸附量减少, 泡沫的稳定性降低。

地层水矿化度的影响:地层水矿化度是指地层水中含盐量的多少。

当溶液中矿化度很高时,浊点越低,泡沫剂(非离子表面活性剂类)在其浊点以上的水溶液中的溶解度降低,易形成新相,不但使泡沫剂性能变差,而且有消泡作用;当溶液电解质浓度很高时,泡沫液(阴离子表面活性剂类)膜的扩散双电层被压缩,相斥作用减小,膜变薄速度加快,使泡沫剂性能明显减小。

因此,在泡沫剂选择上,必须考虑药剂对矿化度的抵抗能力。

凝析油含量的影响:在油水介质中,产生泡沫取决于两个过程的竞争:即在水相中产生泡沫,同时在油相中泡沫破裂。

当有凝析油存在时,不仅改变了产生泡沫的条件,同时改变了泡沫的稳定性能。

在泡沫剂选择上,必须考虑药剂抗凝析油能力。

四.起泡剂性能评价方法
参照石油天然气行业标准SY/T 6465-2000《泡沫排水采气用起泡剂评价方法》和SY/T 5350-91《钻井液用发泡剂评价程序》进行起泡剂的性能评价。

罗氏泡沫高度:根据GB/T7462-94标准,用气井产出水水样配制起泡剂溶液,在液体停止后30s,3min和5min测定泡沫高度。

高速搅拌下起泡能力:参照标准Q/CNPCCQ3251-2005,起泡剂溶液在GJ-3S型数显高速搅拌机中高速搅拌1min后,测定产生泡沫的体积及析出50mL液体的时间(半衰期)。

动态携液能力:参照标准SY/T 6465-2000,用气井产出水配制起泡剂溶液,在泡沫动态性能评价装置中,测定一定时间内泡沫携带出的液体体积。

热稳定性:起泡剂在110℃下老化24h后,在泡沫动态性能评价装置中,测定起泡剂溶液的携液量。

表面活性:在DCAT型表面张力仪,测定不同水样及不同质量分数起泡剂溶液的表面张力。

缓蚀性能:参照标准SY/T5273-2000《油田采出水用缓蚀剂性能评价方法》,测定起泡剂的缓蚀性能。

五.泡沫的形成和消泡原理
泡沫的形成:泡沫是气体被液体隔开的分散体系,气相是分散相,液相是分散介质。

气泡间吸附着表面活性剂的气液界面和界面间的液体构成了泡沫的液膜。

泡沫本身属热力学不稳定体系。

单一组份的液体不能形成稳定的泡沫,但液体中如果含有一种或几种具有起泡和稳泡作用的表面活性剂,则能产生能持续存在数十分钟乃至数小时的泡沫。

在溶液中有表面活性剂的存在,气泡形成后,由于分子间力的作用,其分子中的亲水基和疏水基被气泡壁吸附,形成规则排列,其亲水基朝向水相,疏水基朝向气泡内,从而在气泡界面上形成弹性膜,其稳定性很强,常态下不易破裂。

泡沫的稳定性与表面粘性和弹性、电斥性、表面膜的移动、温度、蒸发等因素有关。

消泡剂的消泡机理:消泡剂是低表面张力的液体。

一般具有3个性质:a.不溶于要消泡的介质;b.有正的进入系数;c.有正的展布系数。

当体系加入消泡剂后,其分子杂乱无章地广布于液体表面,抑制形成弹性膜,即终止泡沫的产生。

当体系大量产生泡沫后,加入消泡剂,其分子立即散布于泡沫表面,快速铺展,形成很薄的双膜层,进一步扩散、渗透,层状入侵,从而取代原泡膜薄壁。

由于其表面张力低,便流向产生泡沫的高表面张力的液体,这样低表面张力的消泡剂分子在气液界面间不断扩散、渗透,使其膜壁迅速变薄,泡沫同时又受到周围表面张力大的膜层强力牵引,这样致使泡沫周围应力失衡,从而导致其破泡。

不溶于体系的消泡剂分子再重新进入另一个泡沫膜的表面,如此重复,所有泡沫全部覆灭。

消泡剂的分类:国内外商品消泡剂的品种繁多,性能各异,目前常用的消泡剂大致归为3类,即聚醚型、硅油型、硅醚混合型。

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