泡沫排液采气技术的应用

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[摘 要]天然气井随着生产时间延长，地层能量下降，出液量增加，液体滑脱严重，排液能力较差。利用KY-2001抗油泡沫排水剂进行现场试验，取得了明显的排液增气效果。

[关键词]泡沫排液；采气技术；应用

中图分类号：TF762.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0246-01

一、概况

目前我厂天然气井主要集中在刘庄地区，井深均在3700米左右，随着生产时间延长，地层能量下降，采用φ73mm油管生产，液体滑脱严重，排液能力较差，井筒积液影响较大，表现为油压下降，油套压差增大，产气量下降。采用常规的液氮排液技术或撬装式氮气排液技术可以排出井内积液，但施工风险较大、有效期短、费用高、对储层伤害大等问题，给气井的日常管理和生产带来一定的难度。为了提高气井自身的排液能力，在相同的试验条件下分别测定了各项技术指标，最终选定了室内试验效果最好的KY-2001抗油泡沫排水剂进行现场试验，取得了明显的排液增气效果。

二、泡沫排液技术原理

泡沫排液技术是将泡排剂在不停产或短时间停产的情况下泵入气井中，通过气体的鼓动效应使井内液体在井筒中产生泡沫，降低油管内液体密度，提高气体携液能力，从而达到减少井筒积液，提高气井产量的目的。该技术一般适用于有一定产能的自喷井。其优点是施工工艺简单、费用较低、排液及时、效果好、对储层无伤害。

三、泡排剂的室内筛选

各项指标对比

为找到适合刘庄油田气井泡排剂的类型，首先对中原油田目前现有的四种泡排剂进行了室内筛选试验。在相同条件下分别测定了外观、密度、界面张力、PH值、清水发泡高度等五项指标，在符合标准的前提下进行筛选，测定的具体指标如表1。

从室内测定结果看，宏大2#泡排剂在各项指标上要好于其它产品，为进一步优化筛选，又对其与气井产出水进行了配伍性试验。

四、泡沫排液技术现场应用情况

（一）泡排剂注入工艺的确定及改进

1、选井原则

根据泡排剂应用条件及排水机理，结合我厂实际情况，借鉴其它单位应用经验，通过分析，初步确定了我厂应用泡排剂的选井原则：

（1）自喷气井：具有一定的生产能力或初期具有较好的生产能力，存在井筒积液问题，表现在油套压差较大（3MPa以上），因积液问题影响产量的气井。

（2）自喷井：具有一定的生产能力并具有较高的气油比（气油比大于300，产气量2000方/天以上）的自喷井。

2、注入工艺的确定及改进

（1）、注入方式的确定及改进

根据泡排剂的性能，首先采用了套管注入的方式，依靠泡排剂的密度差和扩散作用逐步释放到油管中起到泡排目的。其优点是可以实现不停产加药，同时由于这种注入方式是缓慢释放药品，可有效延长作用时间和加药周期，减少加药量，并能避免油管内积液过多将井压死的问题。该注入方式在初期取得了较好的排液、增产效果。通过分析认为其原因是泡排剂主要使水发泡，排水效果要好于排油效果，同时由于油的消泡作用及滑脱效应，使井筒内积液基本全为油相，从而影响了泡排效果。针对这种情况，改进了加药方式，由以前的从套管加入改变为油、套同时按一定比例加入的方式。由于油管内泡排剂不是象套管内靠密度差而是直接与积液接触，浓度高，反应快，首先降低了油管液柱压力，同时加快了套管内泡排剂向油管内移动，发泡效果、携液能力明显提高，现场应用证明该措施十分有效。

（2）加药量与加药周期的确定

根据加药前测得的井底流动压力及生产压力，推算井筒积液量，在保证不将井压死的情况下确定加药量。再根据加药后的排液情况及生产压差变化最终确定加药周期。

（二）现场应用情况

1、现场试验情况

泡沫排液采气技术自08年4月进入现场以来，共在5口油气井上进行了试验，见到了一定的效果，总体表现为：有一定生产能力的气井、自喷井上使用效果较好，间开自喷井、抽油机井未见到明显效果。具体试验应用情况如下：

（1）自喷气井试验情况

L37井：该井为刘庄地区一口重点生产气井，投加泡排剂前的产状为油/套压4/13Mpa，产气量4528m3，投加前平均产气量4749 m3，产液量0.2 m3，投加后泡排剂150kg，排液1.2 m3，产状变为油/套压11/12.5Mpa，产气量15271m3，投加以来该井一直保持较小的油套压差和较高的产气量，排液能力有较大改善，平均日排液0.61 m3，其后又按时投加，该井累计加泡排剂4.2t，累计产气2643250方，平均日产气12708方，累计增气165.55万方，平均日增气7959方，累计排液126.9m3，累计产油119.5t，累计增油83.2t，累计创效175.92万元。投入产出比1：15.4。

3、创新点及好的做法：

（1）加药方式的创新：气井投加泡排剂以后，初期排液效果较好，但由于泡排剂主要使水相起泡，随着加药时间的延长及气井产能的不断降低，使井底油相逐渐增加，滑脱加剧，排液效果逐渐变差，即使成倍加大加药量也难以有效提高排液效果。经过认真分析，创新性地改进加药方式，由初期的套管加药变为油套按一定比例加入，由于油管内泡排剂不是象套管内靠密度差而是直接与积液接触，浓度高，反应快，首先降低了油管液柱压力，同时加快了套管内泡排剂向油管内移动，发泡效果、携液能力、产气量得到了明显提高。

（2）加药周期及加药量的改进： L37井自加药以来，套压由加药前的10.5MPa下降为目前的3.5MPa，地层压力下降较快。后期排液效果显著下降，油套压差居高不下，产气量由加药初期的12000多方降为5000方左右。在加药总量不变的情况下，平均日产气增加1500多方。

五、经济效益分析

截止14年12月，泡沫排水采气技术共应用5口井，累计排液230.6m3，累计增油148.4t，累计增气234.7万方，累计加泡排剂10.5t，累计投入费用28.6335万元，累计产出效益253.2万元，阶段投入产出比1：8.84，累计创效224.57万元，其中气井效果最好，累计投加泡排剂8.8t，累计增油123.4t，累计增气234.25万方，投入产出比1：10.4。

六、目前存在问题

1、各井的药剂投加周期和投加量目前已基本确定，但还没有达到最佳投入产出效果，还需进一步完善。

2、泡排剂的现场投加工艺尚有待于进一步研究优化，从而保证药剂的投加起到最佳效果。

七、取得的认识及建议

泡排剂的加入可以增加气井自身排液能力，减小油套压差，对气井的日常维护应用效果明显。与常规氮气排液相比，在工作量、投入费用、风险性、增产效果、有效期等方面具有明显的优势；

泡排剂主要适用于地层能量较充足，有一定产气能力的油气井，对于间开、气液比较小的自喷井效果不明显；

泡排剂主要应作为气井日常维护性措施投加使用，针对不同井应确定不同的投加周期和投加剂量。