《泡沫排水采氣論》課件

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〔二〕靖邊氣田產水氣井生產特征1、產水氣井易造成油套壓值偏大圖2產水氣井按油套壓差分類柱狀圖圖2產水氣井按油套壓差分類柱狀圖圖3

陜170井采氣曲線圖圖3陜170井采氣曲線圖2、產水氣井易形成較大的水氣比水氣比（m3/104m3）井數(shù)（口）平均配產（104m3/d）平均產水量（m3/d）平均水氣比（m3/104m3）配產（104m3）產水量（m3）比例（％）小于0.5265.41.20.22214731.250.00.5～1.054.22.80.66721149.3大于1.0154.118.84.58561.6282.227.7產水規(guī)律不清楚713.0合計53229.6327.4表2產水氣井按水氣比分類結果表

2、產水氣井易形成較大的水氣比水氣比（m3/104m3）井數(shù)圖4產水氣井按水氣比分類柱狀圖圖4產水氣井按水氣比分類柱狀圖圖5G4--9井采氣曲線圖圖5G4--9井采氣曲線圖〔三〕靖邊氣田排水采氣工藝技術優(yōu)選排水方法泡沫優(yōu)選管柱氣舉柱塞氣舉機抽電潛泵射流泵最大排液量（m3/d）1001004005070500300最大井深（m）4000380035003000240027002800斜井適宜較適宜適宜受限受限受限適宜地面環(huán)境條件適宜適宜適宜適宜一般適宜適宜，需高壓電源適宜開采條件高氣液比很適宜很適宜適宜很適宜較適宜一般適宜適宜含砂適宜適宜適宜受限較差含砂＜5%適宜很適宜地層水結垢很適宜化防，較好化防，較好較差較差較好較好腐蝕性較適宜加緩蝕劑適宜適宜適宜高含H2S受限較差適宜設計難易簡單簡單較易較易較易較復雜較復雜維修管理方便很方便方便方便方便較方便方便投資成本低低較低較低較低較高300較高表3排水采氣工藝技術的適應性和目前工藝水平表〔三〕靖邊氣田排水采氣工藝技術優(yōu)選排水方法泡沫優(yōu)選管柱氣舉柱圖6

泡沫排水采氣工藝流程示意圖泡沫排水采氣工藝是將起泡劑注入油套環(huán)空，與井筒積液混合，借助天然氣氣流的攪動，利用起泡劑的泡沫效應、分散效應、減阻效應和洗滌效應在井筒產生低密度含水泡沫，降低液體密度，減少液體沿油管壁上行時的“滑脫〞損失，提高氣流垂直舉升能力和氣井的攜液能力，從而到達排出井筒積液的目的。其工藝流程如圖1所示。改工藝具有設備簡單、施工容易、投資少、見效快、不影響日產生產等優(yōu)點。圖6泡沫排水采氣工藝流程示意圖泡沫排水匯報題綱一、概述二、泡沫排水采氣工藝技術原理三、起、消泡劑的篩選及加注流程的改進四、現(xiàn)場試驗及應用效果評價五、結論與建議匯報題綱一、概述泡沫排水采氣工藝是將外表活性劑〔起泡劑〕利用柱塞泵注入油套環(huán)空，與井筒積液混合，借助天然氣氣流的攪動，利用起泡劑的泡沫效應、分散效應、減阻效應和洗滌效應在井筒產生低密度含水泡沫，降低液體密度，提高氣流垂直舉升能力和氣井的攜液能力，從而到達排出井筒積液的目的。泡沫排水采氣工藝是將外表活性劑〔起泡劑〕利匯報題綱一、概述二、泡沫排水采氣工藝技術原理三、起、消泡劑的篩選及加注流程的改進四、現(xiàn)場試驗及應用效果評價五、結論與建議匯報題綱一、概述三、起、消泡劑的篩選及加注流程的改進〔一〕泡沫排水劑的組成〔二〕泡沫排水劑篩選〔三〕起、消泡劑加流程的改進三、起、消泡劑的篩選及加注流程的改進〔一〕泡沫排水劑〔一〕起泡劑的組成及消泡原理起泡劑由外表活性劑、穩(wěn)定劑、防腐劑、緩蝕劑等復配而成。其主要成分是外表活性劑，一般含量為30%～40%。外表活性劑是一種線性分子，由兩種不同基團組成，一種是親水基團，與水分子的作用力強，另一種是親油基團，與水分子不易接近。當外表活性劑溶于水中后，根據相似相溶原理，親水基團傾向于留在水中，而親油基團傾向于分子在液體外表上整齊地取向排列形成吸附層，此時溶液外表張力大幅降低，當有氣體進入外表活性劑溶液時，親水基團定向排列在液膜內，親油基團那么定向排列在液膜內外兩面，靠分子作用力形成穩(wěn)定的泡沫?！惨弧称鹋輨┑慕M成及消泡原理起泡劑由外表活〔二〕泡沫排水劑選擇1、2004年起、消泡劑選擇過程〔1〕起泡劑的篩選表4起泡劑起泡能力和攜液量測定實驗分析認為UT-11B起泡劑比較適宜靖邊氣田產水氣井實際情況，其理論使用濃度為3‰?！捕撑菽潘畡┻x擇1、2004年起、消泡劑選擇過程〔1〕起(2)消泡劑性能測定型號消泡劑濃度破泡速度抑泡能力%minmlFG-217.7510FG-7I16.710TXP-817.510WT-116.1330表5消泡劑消泡速度和抑泡能力測定數(shù)據從試驗數(shù)據看，WT-1型消泡劑消泡速度較快，但抑泡所用消泡劑量較大；FG-2、FG-7I和TXP-8型消泡劑抑泡所用消泡劑量一樣，而FG-7I型消泡劑破泡速度相對較快，考慮到起消泡劑間的相互配伍性，選擇FG-7I型消泡劑作為氣田所用的消泡劑。(2)消泡劑性能測定型號消泡劑濃度破泡速度抑泡能力%min消泡劑型號稱取重量稀釋比例破泡時間抑泡時間克%秒分秒FG-7I11232922171403316359441450155109236610958表6FG-7I型消泡劑性能測試數(shù)據從消泡劑性能測定數(shù)據看出：FG-7I型消泡劑具有破泡速度快、抑泡能力強的特點，是適合靖邊氣田消泡劑，最正確理論使用濃度為1.25‰。消泡劑型號稱取重量稀釋比例破泡時間抑泡時間克%秒分秒FG-7(3)起、消泡劑與氣田其它溶劑間配伍性能測定表7UT-11B型起泡劑與凝析油、甲醇、緩蝕劑配伍性試驗數(shù)據名稱濃度‰起泡體積ml15min攜液量ml/L30S3min5min常溫高溫常溫高溫常溫高溫常溫高溫凝析油1000605甲醇35000緩蝕劑5000表8FG-7I型消泡劑與凝析油、甲醇、緩蝕劑配伍性試驗數(shù)據型號濃度破泡速度抑泡能力備注%minml凝析油14.55選用3‰的UT-11B型起泡劑配制試驗所用起泡液甲醇353.8710緩蝕劑53.455表9起、消泡劑對三甘醇起泡趨勢影響試驗數(shù)據濃度泡沫高度ml消泡時間s試驗條件‰起泡劑消泡劑起泡劑消泡劑三甘醇：100％溫度：40℃氣速：0.04m3/h01.5318.13.41028.6210.72.81246.6313.62.71469.3(3)起、消泡劑與氣田其它溶劑間配伍性能測定表7UT-

根據對起消泡劑的配伍性試驗數(shù)據分析：凝析油對起泡劑的發(fā)泡能力有明顯影響，但對起泡劑的攜液能力影響不大；甲醇和緩蝕劑對起泡劑發(fā)泡能力和攜液能力均有明顯影響；甲醇、緩蝕劑、凝析油本身都有一定的消泡、穩(wěn)泡能力，使消泡劑的消泡和抑泡性能都有所增強。起泡劑對三甘醇的影響較大，隨著起泡劑濃度增加，三甘醇發(fā)泡趨勢越顯著，消泡劑對三甘醇發(fā)泡趨勢的影響較小，而且濃度越高，發(fā)泡趨勢越小。根據對起消泡劑的配伍性試驗數(shù)據分析：凝析油2、2005年起、消泡劑選擇過程〔1〕起泡劑的篩選No.選用起泡劑名稱起泡劑濃度地層水總量起始泡高（mm）3min后泡高（mm）1SPI-51‰300ml120702CT5-21‰300m300m300ml135105HY-3g1‰300ml120110表10起泡劑起泡力測定表No.選用起泡劑名稱起泡劑濃度地層水總量帶出水量帶水時間1SPI-51‰300ml1956′00″2CT5-21‰300ml2556′00″380021‰300ml2306′00″480051‰300ml2206′00″5HY-3g1‰300ml2606′00″表11起泡劑動態(tài)帶水能力測定表通過以上羅氏泡高實驗和動態(tài)帶水實驗說明：HY-3g泡排劑是上述五種起泡劑中，最適合陜5井地層水的起泡劑，具有高溫下泡沫穩(wěn)定，帶水能力強的特點。2、2005年起、消泡劑選擇過程〔1〕起泡劑的篩選No.選用〔2〕篩選出的起泡劑〔HY-3g型〕各種性能測定①不同濃度HY-3g起泡能力評價實驗

起泡劑濃度%起始泡高mm三分鐘后泡高mm五分鐘后泡高mm0.0565.0065.0060.000.10120.00110.00105.000.30165.00170.00165.000.45180.00195.00185.000.50180.00195.00190.00表12不同濃度的HY-3g起泡劑泡高情況〔2〕篩選出的起泡劑〔HY-3g型〕各種性能測定①不同濃度H②不同濃度HY-3g帶水能力評價實驗起泡劑濃度%帶出液量ml帶液時間0.05605′40″0.102006′00″0.302805′00″0.452805′00″0.502805′00″表13不同濃度的HY-3g起泡劑動態(tài)帶水情況②不同濃度HY-3g帶水能力評價實驗起泡劑濃度%帶出液量ml③0.1%HY-3g型起泡劑與不同濃度的甲醇配伍性測定實驗表14參加不同濃度甲醇后泡高試驗情況地層水量ml甲醇量ml起始泡高mm三分鐘后泡高mm五分鐘后泡高mm29010115115100280201151151002703011511010026040115110100240601008075210902000③0.1%HY-3g型起泡劑與不同濃度的甲醇配伍性測定實驗

④不同濃度HY-3g型起泡劑與三甘醇配伍性評價實驗起泡劑濃度地層水三甘醇起泡劑消泡劑蒸出量溫度范圍30%150ml350ml//342ml100℃20%100ml400ml//393ml100℃10%50ml450ml//444ml100℃5%25ml475ml//470ml100℃30%145ml350ml5ml340ml100℃20%95ml400ml5ml391ml100℃10%40ml450ml5ml5ml445ml100℃5%15ml475ml5ml5ml472ml100℃表15三甘醇蒸餾試驗中三甘醇回收情況④不同濃度HY-3g型起泡劑與三甘醇配伍性評價實驗起泡劑濃⑤不同濃度HY-3g型起泡劑的緩蝕性能評價表16起泡劑緩蝕性評價⑥不同濃度HY-3g型起泡劑外表張力測定表17外表張力測定情況序號水樣藥劑名稱藥劑濃度(%)表面張力(mN/m)備注1自來水無無71.90水量：50ml/次2陜5井無無56.603陜5井HY-3g0.0532.904陜5井HY-3g0.1033.305陜5井HY-3g0.3033.90⑤不同濃度HY-3g型起泡劑的緩蝕性能評價表16起泡根據以上室內評價可得出HY-3g起泡劑能適應泡沫助排的要求，與生產井地層水混合后，在井下溫度、壓力條件下不產生堵塞。起泡劑使用濃度0.05～0.1%較適宜。另外HY-3g起泡劑具有在鹽水和H2S氣體中起到緩蝕功能的作用，可降低鹽水和H2S氣體對鋼鐵的腐蝕，保護井下管串，延長使用壽命，緩蝕率40%。且起泡劑與甲醇混合〔甲醇體積濃度≤20％〕使用根本不影響起泡劑效果。根據以上室內評價可得出HY-3g起泡劑能適應2、消泡劑性能測定項目破泡速度（s）抑泡時間（min）HY-3g起泡劑+陜5井層水+消泡劑55表18消泡劑破泡時間與抑泡時間表由上表可以看出，與HY-3g起泡劑配套X-1消泡劑具有有快速消泡作用和優(yōu)良的抑泡能力，可以到達現(xiàn)場試驗要求。2、消泡劑性能測定項目破泡速度（s）抑泡時間（min）〔三〕消泡劑加注流程的改進根據靖邊氣田工藝流程現(xiàn)狀及泡沫排水試驗已取得的認識，制作兩個用于放置配好起泡劑和消泡劑溶液的1m3罐，由于靖邊氣田為防止高壓集氣過程中生成水合物堵塞采氣管線需要注入防凍劑〔甲醇〕，每口單井需要一臺柱塞泵〔32L/h〕、一條注醇管線〔與采氣管線伴行〕，起泡劑加注充分利用該流程，用現(xiàn)有的注醇泵和注醇管線將起泡劑注入到油套環(huán)空。圖7

起、消泡劑加注工藝流程示意圖〔三〕消泡劑加注流程的改進根據靖邊氣田工藝流1、消泡劑加注泵的改進圖8消泡劑加注泵改進前后比照圖以前，加注消泡劑泵是專門安裝一臺氣動泵，該泵的排量僅為5L/h，并且要與站內自用氣管線連接，燃燒的尾氣還要通過儀表風放空管線進展放空，因此，安裝和撤除氣動泵時就必須站內動火，造成全站關井，影響氣井開井時率。為了防止這些因素，在充分利用站內設備，減少投資本錢思想的指導下，2005年對消泡劑的加注泵的改進，根據每座集氣站都有一臺混合注醇泵或有些站內有預留泵現(xiàn)象，充分利用該設備，作為消泡劑的加注泵。由于該注醇泵排量較大〔32L/h〕，注入的消泡劑稀釋濃度低，可與天然氣充分接觸，消泡效果更好。1、消泡劑加注泵的改進圖8消泡劑加注泵改進前后比照圖2、消泡劑注入口的改進圖9消泡劑注入口改進前后比照圖以前，消泡劑通過氣動泵，從加熱爐節(jié)流后壓力表接頭處參加。根據站內加熱爐與脫水橇之間的距離大概20米左右，導致消泡劑與泡沫接觸時間較短，消造成泡效果不理想。為了在目前的條件下，根據站內的實際情況，將消泡劑的注入口為單井進站壓力表考克處〔此處在站內流程中距離脫水撬最遠〕，在原來的距離上大概增加了5米，提高了消泡劑與泡沫的接觸時間，使消泡效果明顯。2、消泡劑注入口的改進圖9消泡劑注入口改進前后比照圖通過對消泡劑加注泵和注入口的改進，不但提高了消泡效果，而且減少了投資本錢〔減少一臺氣動泵以及管線焊接的費用〕，使操作簡單化，減少集氣站員工的勞動強度。通過對消泡劑加注泵和注入口的改進，不但提高了匯報題綱一、概述二、泡沫排水采氣工藝技術原理三、起、消泡劑的篩選及加注流程的改進四、現(xiàn)場試驗及應用效果評價五、結論與建議匯報題綱一、概述一、概述〔一〕陜5井試驗情況〔二〕G25-5井試驗情況〔三〕G6-2井試驗情況一、概述〔一〕陜5井試驗情況時間油壓（MPa）套壓（MPa）油套壓差（MPa）產氣量（×104m3/d）產水量（m3）5-37.2012.805.602.338011.0005-46.2012.806.601.37585.2005-87.2012.805.601.55294.6776-15.8013.607.801.597512.9006-25.8013.607.802.169714.6006-35.8013.607.801.963712.9006-45.4012.006.601.397914.8006-57.0011.204.201.557314.3006-69.6011.802.201.506514.6006-79.0011.402.401.769815.3006-87.4011.003.601.841315.5006-97.0010.803.801.993716.4006-107.8010.803.001.975514.5006-118.0010.902.901.928414.7006-127.8010.602.802.070415.3006-137.8010.402.602.204412.6006-147.6010.202.602.226818.9006-157.4010.202.802.361213.700表19陜5井試驗前后生產數(shù)據比照表〔一〕陜5井試驗情況時間油壓（MPa）套壓（MPa）油套壓差（MPa）產氣量圖10陜5井試驗前后曲線變化情況圖10陜5井試驗前后曲線變化情況由陜5井的試驗可看出，泡沫排水采氣工藝對于提高氣井氣體攜液能力，縮小氣井油套壓差，保證產水氣井連續(xù)穩(wěn)定生產方面具有較好的效果。試驗初期大濃度的起泡劑主要起到集中排出井筒積液的作用，井筒積液排出后調整起泡劑的用量，保證氣井的連續(xù)帶液，同時也減少了起泡劑的用量。由陜5井的試驗可看出，泡沫排水采氣工藝對于提〔二〕G25-5井試驗情況圖11G25-5井試驗期間24小時瞬時流量變化圖12G25-5井停注起泡劑后24小時瞬時流量變化〔二〕G25-5井試驗情況圖11G25-5井試驗期間2檢測日期集氣站貧液％PH值富液％PH值露點℃?zhèn)渥?005.9.13中2站97.196.0697.196.061沒有進行脫水2005.9.20中2站97.225.8696.645.62-1進行脫水一周后表20進撬前后三甘醇及露點檢測情況檢測日期集氣站貧液％PH值富液％PH值露點℃?zhèn)渥?005.9

第一階段試驗第二階段試驗起泡劑類型HY-3gUT-11B起泡劑稀釋比例1:1001:20稀釋后起泡劑加注量(L/d)600L左右300L左右起泡劑加注量(L/d)6L左右10L左右起泡劑加注濃度(‰)0.61.5加注方式24小時連續(xù)加注24小時連續(xù)加注平均日產氣量(×104m3)0.950.66平均日產水量(m3)106.5平均油壓(MPa)7.78.8平均套壓(MPa)10.712.8脫水情況進脫水撬10天由于消泡劑沒有到貨沒有進脫水撬實驗天數(shù)27天54天每公里壓力損失(MPa)1.131.63備注由于沒有藥劑終止試驗由于注醇管線凍堵停止試驗表21G25-5井兩次實驗參數(shù)比照表第一階段試驗第二階段試驗起泡劑類型HY-3gUT-11B起圖13G25-5井試驗前后曲線變化情況圖13G25-5井試驗前后曲線變化情況由G25-5井的兩次試驗可看出，泡沫排水采氣工藝對于提高氣井氣體攜液能力、縮小氣井油套壓差、保證產水氣井連續(xù)穩(wěn)定生產方面具有較好的效果，另外與陜5井一樣，同樣存在地面管線壓力損失較大的現(xiàn)象〔最大也到達4.0MPa〕。在該井第一階段試驗過程中產水量產氣量根本穩(wěn)定，瞬時流量比較平穩(wěn)，但在第二階段試驗出現(xiàn)瞬時流量波動現(xiàn)象，且不進展消泡，局部泡沫被帶到外輸，另外由于受到環(huán)境溫度的影響，出現(xiàn)起泡劑結冰現(xiàn)象，無法進展正常加注。由G25-5井的兩次試驗可看出，泡沫排水采氣工藝〔三〕G6-2井試驗情況圖14G6-2井加注與未加注起泡劑時排液頻次變化情況圖15G6-2井試驗前后曲線變化情況〔三〕G6-2井試驗情況圖14G6-2井加注與未加注起泡〔四〕試驗效果分析通過對G6-2井、G25-5井和陜5井開展泡沫排水采氣工藝試驗，發(fā)現(xiàn)兩種起泡劑均能到達提高氣井攜液能力，確保具有一定產能、攜液能力較差的低產水氣井正常穩(wěn)定生產；加注起泡劑時均表現(xiàn)為井口油套壓差減小，說明起泡劑可促使井筒積液排出，生產過程中氣井產液比較穩(wěn)定，瞬時流量波動較小，說明氣井生產較平穩(wěn)；但是試驗過程中試驗井進站壓力根本與外輸系統(tǒng)壓力持平，采氣管線壓力損失大；在實驗井產氣進入脫水系統(tǒng)脫水時，三甘醇脫水系統(tǒng)運行平穩(wěn)，但脫水時間較短有待于進一步觀察；另外受到環(huán)境溫度影響，在氣溫低于-15℃起泡劑容易凍堵，影響正常加注?！菜摹吃囼炐Ч治鐾ㄟ^對G6-2井、G25-5井和井號投入產出投入于產出比加注濃度日加注量(L)藥劑成本（元）日增產氣量（×104m3)日增產氣量（元）起泡劑起泡劑起泡劑起泡劑陜50.8‰1‰8.5112900.530001：10.3G25-50.8‰1.1‰892540.318001:7.1G6-21.5‰2‰20266201.272001：11.6表22氣井加注起泡劑的投入與產出比照表井號投入產出投入于產出比加注濃度日加注量(L)藥劑成本（元）由表22可以看出：兩種起泡劑在使用過程中HY-3g使用濃度較低，一般為0.8‰左右，而UT-11B使用濃度較高，一般為1.5‰左右，消泡劑使用均為起泡劑的1.3倍。試驗前3口產水氣井生產過程中均不能夠穩(wěn)定生產，加注起泡劑之后生產比較平穩(wěn)，停注起泡劑后氣井又不能夠正常生產，G6-2井表現(xiàn)最為明顯，該井試驗過程中日平均增產氣量1.2×104m3/d，每天加注起泡劑20Kg，加注消泡劑26Kg，日投入約為620元，日增效益為7200元，投入與產出比達1：11.6，效果較為顯著。由表22可以看出：兩種起泡劑在使用過程中H匯報題綱一、概述二、泡沫排水采氣工藝技術原理三、起、消泡劑的篩選及加注流程的改進四、現(xiàn)場試驗及應用效果評價五、結論與建議匯報題綱一、概述1、通過進展室內評價實驗，適應靖邊氣田氣質、水質，可與三甘醇、甲醇等藥劑配伍的起泡劑型號為UT-11B〔對應的消泡劑為FG-7I〕、HY-3g〔對應的消泡劑為X-1〕。2、現(xiàn)場實驗說明，通過對產水氣井開展泡沫排水采氣工藝，可有效提高氣井攜液能力，縮小氣井油套壓差，使產水氣井連續(xù)穩(wěn)定生產。3、起、消泡劑加注流程根本可以滿足排水采氣工藝需要，試驗過程中，未出現(xiàn)起、消泡劑影響三甘醇脫水系統(tǒng)運行等問題。1、通過進展室內評價實驗，適應靖邊氣田氣質、4、兩種藥劑在使用過程中，起泡劑與消泡劑比例根本都為1：1.3，起泡劑HY-3g〔加注濃度約0.8‰〕比UT-11B〔加注濃度約1.5‰〕用量少，經濟性略好。5、在起消泡劑加注流程、藥劑溫度適應范圍及采氣管線降阻等方面還存在一些問題，有待進一步進展研究和實驗。4、兩種藥劑在使用過程中，起泡劑與消泡劑比敬請各位領導、專家批評指正謝謝!敬請各位領導、專家謝謝!《泡沫排水采氣論》PPT課件本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！《泡沫排水采氣論》PPT課件本課件PPT僅供大家學習匯報題綱一、概述二、泡沫排水采氣工藝技術原理三、起、消泡劑的篩選及加注流程的改進四、現(xiàn)場試驗及應用效果評價五、結論與建議匯報題綱一、概述一、概述〔一〕靖邊氣田產水現(xiàn)狀〔二〕靖邊氣田產水特征〔三〕靖邊氣田排水采氣的優(yōu)選一、概述〔一〕靖邊氣田產水現(xiàn)狀〔一〕靖邊氣田產水現(xiàn)狀圖1靖邊氣田歷年產水井數(shù)、年產水量、歷年產水量變化圖〔一〕靖邊氣田產水現(xiàn)狀圖1靖邊氣田歷年產水井數(shù)、年產水截止目前，靖邊氣田已完鉆氣井500多口，自1992年發(fā)現(xiàn)第一口產水氣井至今，共計已有84口井產地層水，約占總完鉆井數(shù)的16%，產水井中日產水量最大可達222m3〔陜20井〕。目前靖邊氣田下古共投產氣井326口，產水井53口，占下古投產井數(shù)的16.36%，產水井穩(wěn)定配產222.5×104m3/d，占氣田總產氣量的13.48%，日產水323m3左右，約占氣田總產水量的70.8%，單井最大日產水量40m3，平均單井日產水6.7m3，平均水氣比1.49m3/104m3。截至2005年12月底，53口產水井歷年累計產氣32.08×108m3，占氣田歷年產氣量13.44%，產水30.26×104m3，占氣田歷年產水量68.58%。截止目前，靖邊氣田已完鉆氣井500多口，自1992年發(fā)現(xiàn)第一〔二〕靖邊氣田產水氣井生產特征1、產水氣井易造成油套壓值偏大油套壓差（MPa）井數(shù)（口）平均配產（104m3/d）平均產水量（m3/d）累計配產（104m3）累計產水量（m3）比例（％）小于1184.56.7381.1121.233.961～2103.422.5134.225.118.862～362.634.5818.527.511.323～452.084.0610.420.39.42大于471.718.61260.213.22關井713.22合計53156.2254.3表1產水氣井按油套壓差分類結果表

〔二〕靖邊氣田產水氣井生產特征1、產水氣井易造成油套壓值偏大圖2產水氣井按油套壓差分類柱狀圖圖2產水氣井按油套壓差分類柱狀圖圖3

陜170井采氣曲線圖圖3陜170井采氣曲線圖2、產水氣井易形成較大的水氣比水氣比（m3/104m3）井數(shù)（口）平均配產（104m3/d）平均產水量（m3/d）平均水氣比（m3/104m3）配產（104m3）產水量（m3）比例（％）小于0.5265.41.20.22214731.250.00.5～1.054.22.80.66721149.3大于1.0154.118.84.58561.6282.227.7產水規(guī)律不清楚713.0合計53229.6327.4表2產水氣井按水氣比分類結果表

2、產水氣井易形成較大的水氣比水氣比（m3/104m3）井數(shù)圖4產水氣井按水氣比分類柱狀圖圖4產水氣井按水氣比分類柱狀圖圖5G4--9井采氣曲線圖圖5G4--9井采氣曲線圖〔三〕靖邊氣田排水采氣工藝技術優(yōu)選排水方法泡沫優(yōu)選管柱氣舉柱塞氣舉機抽電潛泵射流泵最大排液量（m3/d）1001004005070500300最大井深（m）4000380035003000240027002800斜井適宜較適宜適宜受限受限受限適宜地面環(huán)境條件適宜適宜適宜適宜一般適宜適宜，需高壓電源適宜開采條件高氣液比很適宜很適宜適宜很適宜較適宜一般適宜適宜含砂適宜適宜適宜受限較差含砂＜5%適宜很適宜地層水結垢很適宜化防，較好化防，較好較差較差較好較好腐蝕性較適宜加緩蝕劑適宜適宜適宜高含H2S受限較差適宜設計難易簡單簡單較易較易較易較復雜較復雜維修管理方便很方便方便方便方便較方便方便投資成本低低較低較低較低較高300較高表3排水采氣工藝技術的適應性和目前工藝水平表〔三〕靖邊氣田排水采氣工藝技術優(yōu)選排水方法泡沫優(yōu)選管柱氣舉柱圖6

泡沫排水采氣工藝流程示意圖泡沫排水采氣工藝是將起泡劑注入油套環(huán)空，與井筒積液混合，借助天然氣氣流的攪動，利用起泡劑的泡沫效應、分散效應、減阻效應和洗滌效應在井筒產生低密度含水泡沫，降低液體密度，減少液體沿油管壁上行時的“滑脫〞損失，提高氣流垂直舉升能力和氣井的攜液能力，從而到達排出井筒積液的目的。其工藝流程如圖1所示。改工藝具有設備簡單、施工容易、投資少、見效快、不影響日產生產等優(yōu)點。圖6泡沫排水采氣工藝流程示意圖泡沫排水匯報題綱一、概述二、泡沫排水采氣工藝技術原理三、起、消泡劑的篩選及加注流程的改進四、現(xiàn)場試驗及應用效果評價五、結論與建議匯報題綱一、概述泡沫排水采氣工藝是將外表活性劑〔起泡劑〕利用柱塞泵注入油套環(huán)空，與井筒積液混合，借助天然氣氣流的攪動，利用起泡劑的泡沫效應、分散效應、減阻效應和洗滌效應在井筒產生低密度含水泡沫，降低液體密度，提高氣流垂直舉升能力和氣井的攜液能力，從而到達排出井筒積液的目的。泡沫排水采氣工藝是將外表活性劑〔起泡劑〕利匯報題綱一、概述二、泡沫排水采氣工藝技術原理三、起、消泡劑的篩選及加注流程的改進四、現(xiàn)場試驗及應用效果評價五、結論與建議匯報題綱一、概述三、起、消泡劑的篩選及加注流程的改進〔一〕泡沫排水劑的組成〔二〕泡沫排水劑篩選〔三〕起、消泡劑加流程的改進三、起、消泡劑的篩選及加注流程的改進〔一〕泡沫排水劑〔一〕起泡劑的組成及消泡原理起泡劑由外表活性劑、穩(wěn)定劑、防腐劑、緩蝕劑等復配而成。其主要成分是外表活性劑，一般含量為30%～40%。外表活性劑是一種線性分子，由兩種不同基團組成，一種是親水基團，與水分子的作用力強，另一種是親油基團，與水分子不易接近。當外表活性劑溶于水中后，根據相似相溶原理，親水基團傾向于留在水中，而親油基團傾向于分子在液體外表上整齊地取向排列形成吸附層，此時溶液外表張力大幅降低，當有氣體進入外表活性劑溶液時，親水基團定向排列在液膜內，親油基團那么定向排列在液膜內外兩面，靠分子作用力形成穩(wěn)定的泡沫?！惨弧称鹋輨┑慕M成及消泡原理起泡劑由外表活〔二〕泡沫排水劑選擇1、2004年起、消泡劑選擇過程〔1〕起泡劑的篩選表4起泡劑起泡能力和攜液量測定實驗分析認為UT-11B起泡劑比較適宜靖邊氣田產水氣井實際情況，其理論使用濃度為3‰。〔二〕泡沫排水劑選擇1、2004年起、消泡劑選擇過程〔1〕起(2)消泡劑性能測定型號消泡劑濃度破泡速度抑泡能力%minmlFG-217.7510FG-7I16.710TXP-817.510WT-116.1330表5消泡劑消泡速度和抑泡能力測定數(shù)據從試驗數(shù)據看，WT-1型消泡劑消泡速度較快，但抑泡所用消泡劑量較大；FG-2、FG-7I和TXP-8型消泡劑抑泡所用消泡劑量一樣，而FG-7I型消泡劑破泡速度相對較快，考慮到起消泡劑間的相互配伍性，選擇FG-7I型消泡劑作為氣田所用的消泡劑。(2)消泡劑性能測定型號消泡劑濃度破泡速度抑泡能力%min消泡劑型號稱取重量稀釋比例破泡時間抑泡時間克%秒分秒FG-7I11232922171403316359441450155109236610958表6FG-7I型消泡劑性能測試數(shù)據從消泡劑性能測定數(shù)據看出：FG-7I型消泡劑具有破泡速度快、抑泡能力強的特點，是適合靖邊氣田消泡劑，最正確理論使用濃度為1.25‰。消泡劑型號稱取重量稀釋比例破泡時間抑泡時間克%秒分秒FG-7(3)起、消泡劑與氣田其它溶劑間配伍性能測定表7UT-11B型起泡劑與凝析油、甲醇、緩蝕劑配伍性試驗數(shù)據名稱濃度‰起泡體積ml15min攜液量ml/L30S3min5min常溫高溫常溫高溫常溫高溫常溫高溫凝析油1000605甲醇35000緩蝕劑5000表8FG-7I型消泡劑與凝析油、甲醇、緩蝕劑配伍性試驗數(shù)據型號濃度破泡速度抑泡能力備注%minml凝析油14.55選用3‰的UT-11B型起泡劑配制試驗所用起泡液甲醇353.8710緩蝕劑53.455表9起、消泡劑對三甘醇起泡趨勢影響試驗數(shù)據濃度泡沫高度ml消泡時間s試驗條件‰起泡劑消泡劑起泡劑消泡劑三甘醇：100％溫度：40℃氣速：0.04m3/h01.5318.13.41028.6210.72.81246.6313.62.71469.3(3)起、消泡劑與氣田其它溶劑間配伍性能測定表7UT-

根據對起消泡劑的配伍性試驗數(shù)據分析：凝析油對起泡劑的發(fā)泡能力有明顯影響，但對起泡劑的攜液能力影響不大；甲醇和緩蝕劑對起泡劑發(fā)泡能力和攜液能力均有明顯影響；甲醇、緩蝕劑、凝析油本身都有一定的消泡、穩(wěn)泡能力，使消泡劑的消泡和抑泡性能都有所增強。起泡劑對三甘醇的影響較大，隨著起泡劑濃度增加，三甘醇發(fā)泡趨勢越顯著，消泡劑對三甘醇發(fā)泡趨勢的影響較小，而且濃度越高，發(fā)泡趨勢越小。根據對起消泡劑的配伍性試驗數(shù)據分析：凝析油2、2005年起、消泡劑選擇過程〔1〕起泡劑的篩選No.選用起泡劑名稱起泡劑濃度地層水總量起始泡高（mm）3min后泡高（mm）1SPI-51‰300ml120702CT5-21‰300m300m300ml135105HY-3g1‰300ml120110表10起泡劑起泡力測定表No.選用起泡劑名稱起泡劑濃度地層水總量帶出水量帶水時間1SPI-51‰300ml1956′00″2CT5-21‰300ml2556′00″380021‰300ml2306′00″480051‰300ml2206′00″5HY-3g1‰300ml2606′00″表11起泡劑動態(tài)帶水能力測定表通過以上羅氏泡高實驗和動態(tài)帶水實驗說明：HY-3g泡排劑是上述五種起泡劑中，最適合陜5井地層水的起泡劑，具有高溫下泡沫穩(wěn)定，帶水能力強的特點。2、2005年起、消泡劑選擇過程〔1〕起泡劑的篩選No.選用〔2〕篩選出的起泡劑〔HY-3g型〕各種性能測定①不同濃度HY-3g起泡能力評價實驗

起泡劑濃度%起始泡高mm三分鐘后泡高mm五分鐘后泡高mm0.0565.0065.0060.000.10120.00110.00105.000.30165.00170.00165.000.45180.00195.00185.000.50180.00195.00190.00表12不同濃度的HY-3g起泡劑泡高情況〔2〕篩選出的起泡劑〔HY-3g型〕各種性能測定①不同濃度H②不同濃度HY-3g帶水能力評價實驗起泡劑濃度%帶出液量ml帶液時間0.05605′40″0.102006′00″0.302805′00″0.452805′00″0.502805′00″表13不同濃度的HY-3g起泡劑動態(tài)帶水情況②不同濃度HY-3g帶水能力評價實驗起泡劑濃度%帶出液量ml③0.1%HY-3g型起泡劑與不同濃度的甲醇配伍性測定實驗表14參加不同濃度甲醇后泡高試驗情況地層水量ml甲醇量ml起始泡高mm三分鐘后泡高mm五分鐘后泡高mm29010115115100280201151151002703011511010026040115110100240601008075210902000③0.1%HY-3g型起泡劑與不同濃度的甲醇配伍性測定實驗

④不同濃度HY-3g型起泡劑與三甘醇配伍性評價實驗起泡劑濃度地層水三甘醇起泡劑消泡劑蒸出量溫度范圍30%150ml350ml//342ml100℃20%100ml400ml//393ml100℃10%50ml450ml//444ml100℃5%25ml475ml//470ml100℃30%145ml350ml5ml340ml100℃20%95ml400ml5ml391ml100℃10%40ml450ml5ml5ml445ml100℃5%15ml475ml5ml5ml472ml100℃表15三甘醇蒸餾試驗中三甘醇回收情況④不同濃度HY-3g型起泡劑與三甘醇配伍性評價實驗起泡劑濃⑤不同濃度HY-3g型起泡劑的緩蝕性能評價表16起泡劑緩蝕性評價⑥不同濃度HY-3g型起泡劑外表張力測定表17外表張力測定情況序號水樣藥劑名稱藥劑濃度(%)表面張力(mN/m)備注1自來水無無71.90水量：50ml/次2陜5井無無56.603陜5井HY-3g0.0532.904陜5井HY-3g0.1033.305陜5井HY-3g0.3033.90⑤不同濃度HY-3g型起泡劑的緩蝕性能評價表16起泡根據以上室內評價可得出HY-3g起泡劑能適應泡沫助排的要求，與生產井地層水混合后，在井下溫度、壓力條件下不產生堵塞。起泡劑使用濃度0.05～0.1%較適宜。另外HY-3g起泡劑具有在鹽水和H2S氣體中起到緩蝕功能的作用，可降低鹽水和H2S氣體對鋼鐵的腐蝕，保護井下管串，延長使用壽命，緩蝕率40%。且起泡劑與甲醇混合〔甲醇體積濃度≤20％〕使用根本不影響起泡劑效果。根據以上室內評價可得出HY-3g起泡劑能適應2、消泡劑性能測定項目破泡速度（s）抑泡時間（min）HY-3g起泡劑+陜5井層水+消泡劑55表18消泡劑破泡時間與抑泡時間表由上表可以看出，與HY-3g起泡劑配套X-1消泡劑具有有快速消泡作用和優(yōu)良的抑泡能力，可以到達現(xiàn)場試驗要求。2、消泡劑性能測定項目破泡速度（s）抑泡時間（min）〔三〕消泡劑加注流程的改進根據靖邊氣田工藝流程現(xiàn)狀及泡沫排水試驗已取得的認識，制作兩個用于放置配好起泡劑和消泡劑溶液的1m3罐，由于靖邊氣田為防止高壓集氣過程中生成水合物堵塞采氣管線需要注入防凍劑〔甲醇〕，每口單井需要一臺柱塞泵〔32L/h〕、一條注醇管線〔與采氣管線伴行〕，起泡劑加注充分利用該流程，用現(xiàn)有的注醇泵和注醇管線將起泡劑注入到油套環(huán)空。圖7

起、消泡劑加注工藝流程示意圖〔三〕消泡劑加注流程的改進根據靖邊氣田工藝流1、消泡劑加注泵的改進圖8消泡劑加注泵改進前后比照圖以前，加注消泡劑泵是專門安裝一臺氣動泵，該泵的排量僅為5L/h，并且要與站內自用氣管線連接，燃燒的尾氣還要通過儀表風放空管線進展放空，因此，安裝和撤除氣動泵時就必須站內動火，造成全站關井，影響氣井開井時率。為了防止這些因素，在充分利用站內設備，減少投資本錢思想的指導下，2005年對消泡劑的加注泵的改進，根據每座集氣站都有一臺混合注醇泵或有些站內有預留泵現(xiàn)象，充分利用該設備，作為消泡劑的加注泵。由于該注醇泵排量較大〔32L/h〕，注入的消泡劑稀釋濃度低，可與天然氣充分接觸，消泡效果更好。1、消泡劑加注泵的改進圖8消泡劑加注泵改進前后比照圖2、消泡劑注入口的改進圖9消泡劑注入口改進前后比照圖以前，消泡劑通過氣動泵，從加熱爐節(jié)流后壓力表接頭處參加。根據站內加熱爐與脫水橇之間的距離大概20米左右，導致消泡劑與泡沫接觸時間較短，消造成泡效果不理想。為了在目前的條件下，根據站內的實際情況，將消泡劑的注入口為單井進站壓力表考克處〔此處在站內流程中距離脫水撬最遠〕，在原來的距離上大概增加了5米，提高了消泡劑與泡沫的接觸時間，使消泡效果明顯。2、消泡劑注入口的改進圖9消泡劑注入口改進前后比照圖通過對消泡劑加注泵和注入口的改進，不但提高了消泡效果，而且減少了投資本錢〔減少一臺氣動泵以及管線焊接的費用〕，使操作簡單化，減少集氣站員工的勞動強度。通過對消泡劑加注泵和注入口的改進，不但提高了匯報題綱一、概述二、泡沫排水采氣工藝技術原理三、起、消泡劑的篩選及加注流程的改進四、現(xiàn)場試驗及應用效果評價五、結論與建議匯報題綱一、概述一、概述〔一〕陜5井試驗情況〔二〕G25-5井試驗情況〔三〕G6-2井試驗情況一、概述〔一〕陜5井試驗情況時間油壓（MPa）套壓（MPa）油套壓差（MPa）產氣量（×104m3/d）產水量（m3）5-37.2012.805.602.338011.0005-46.2012.806.601.37585.2005-87.2012.805.601.55294.6776-15.8013.607.801.597512.9006-25.8013.607.802.169714.6006-35.8013.607.801.963712.9006-45.4012.006.601.397914.8006-57.0011.204.201.557314.3006-69.6011.802.201.506514.6006-79.0011.402.401.769815.3006-87.4011.003.601.841315.5006-97.0010.803.801.993716.4006-107.8010.803.001.975514.5006-118.0010.902.901.928414.7006-127.8010.602.802.070415.3006-137.8010.402.602.204412.6006-147.6010.202.602.226818.9006-157.4010.202.802.361213.700表19陜5井試驗前后生產數(shù)據比照表〔一〕陜5井試驗情況時間油壓（MPa）套壓（MPa）油套壓差（MPa）產氣量圖10陜5井試驗前后曲線變化情況圖10陜5井試驗前后曲線變化情況由陜5井的試驗可看出，泡沫排水采氣工藝對于提高氣井氣體攜液能力，縮小氣井油套壓差，保證產水氣井連續(xù)穩(wěn)定生產方面具有較好的效果。試驗初期大濃度的起泡劑主要起到集中排出井筒積液的作用，井筒積液排出后調整起泡劑的用量，保證氣井的連續(xù)帶液，同時也減少了起泡劑的用量。由陜5井的試驗可看出，泡沫排水采氣工藝對于提〔二〕G25-5井試驗情況圖11G25-5井試驗期間24小時瞬時流量變化圖12G25-5井停注起泡劑后24小時瞬時流量變化〔二〕G25-5井試驗情況圖11G25-5井試驗期間2檢測日期集氣站貧液％PH值富液％PH值露點℃?zhèn)渥?005.9.13中2站97.196.0697.196.061沒有進行脫水2005.9.20中2站97.225.8696.645.62-1