甲醇及井斜對泡沫排水效果影響的分析

蔣文才

摘 要：大牛地氣田部分氣井是斜井，泡排中斜井成功率不到50%，提高斜井泡沫排水成功率成為必然。通過模擬氣井?dāng)y液過程，進(jìn)行泡沫受力分析，找出斜井?dāng)y液率不高原因，指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)。大牛地氣田防堵工藝主要是采取加注甲醇防堵，對于套管注醇?xì)饩?，如果井?nèi)積液甲醇含量較高，這就會影響泡排劑的起泡能力及攜液能力，通過研究大牛地氣田積液含醇量與攜液率、羅氏泡沫高度的關(guān)系，就可以確定合理注醇量，減少甲醇對泡沫排水的影響。

關(guān)鍵詞：含醇量 消泡能力 攜液率 斜井 受力分析

中圖分類號：TE377 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0067-02

大牛地氣田氣井深度普遍在2500～3100 m之間，由于地質(zhì)和技術(shù)原因，大部分氣井都存在不同程度井斜，在斜井泡排中，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)泡排成功率較低，不足50%，且隨著井斜度增大泡排成功率逐漸下降。斜井泡排已成為大牛地氣田技術(shù)難題。

大牛地氣田是一個低壓、低產(chǎn)、低滲的邊際氣田，地處毛烏素沙漠，年平均氣溫 7.2 ℃左右，冬季最低溫度-30 ℃左右。由于氣田氣溫較低，需要加注甲醇防堵，對于氣井內(nèi)積液含醇量過高氣井，影響起泡劑起泡和穩(wěn)泡能力，導(dǎo)致泡排失敗。研究大牛地氣田氣井積液含醇量與起泡劑起泡能力已迫在眉睫，我隊(duì)通過現(xiàn)場取氣井水樣，在不同甲醇含量條件下測試攜液率及羅氏泡高，確定明顯影響起泡能力的含醇量，為現(xiàn)場工作提供合理數(shù)據(jù)。

1 斜井泡沫排水研究

1.1 實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)采用模擬流動法來研究泡排劑UT-11C在直斜筒中的泡沫性能，主要包括攜液能力、起泡能力、攜液泡沫含水率等性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時，在長度1 m的起泡模擬裝置中注入400 ml待測液，以一固定氣流速度通過管柱的下端向上流出以模擬氣井泡沫的形成和運(yùn)動，并在這個過程測定泡沫的各種性能。實(shí)驗(yàn)分別模擬了直筒、15°斜筒、30°斜筒、45°斜筒中的流動過程。實(shí)驗(yàn)中， UT-11C的濃度為0.5%，實(shí)驗(yàn)溫度為75 ℃。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

從表1可以得出：隨著井斜角越大，攜液時間、起泡時間、泡沫含水率也越來越大，攜液量越來越小。

1.2 實(shí)驗(yàn)分析

（1）垂管段、斜管中受力分析。

下面分別對泡沫在垂直管、斜管中進(jìn)行受力分析：

圖1中F1為生產(chǎn)壓差使泡沫向上運(yùn)動的力；F2為垂直管中泡沫的重力；f1為生產(chǎn)壓差使泡沫向前運(yùn)動的力；f2為斜管中泡沫的重力；f3為斜管中重力垂直管壁的一個分力。

泡沫在垂直管中主要收到兩個力的作用，一個是向上的F1，另一個是泡沫的重力F2，兩個力在同一條直線上，方向相反，此時由于泡沫沒有受到垂直管壁方向的力，泡沫與管壁的摩擦力較小。泡沫不容易破裂。

泡沫在斜管中主要受到f1和f2兩個力，但兩個力不在同一條直線上，造成重力有一個垂直于管壁的分力f3，增加泡沫在運(yùn)動過程中受到管壁的摩擦力。使得泡沫容易破裂變成液滴落回井底，造成氣井?dāng)y液時間變長。

（2）泡沫在造斜段的受力分析（見圖2）。

泡沫在氣井造斜段運(yùn)動方向是不斷改變的，只有靠管壁給泡沫提供改變方向的力，增加泡沫與管壁的摩擦力，同時由于泡沫運(yùn)動慣性，泡沫會碰擊管壁，造成泡沫更加容易破裂，使得攜液時間變長。

（3）泡沫含水率分析。

斜管中帶出的泡沫含水率比直管帶出的泡沫含水率高，分析原因是由于氣泡在斜管中待的時間比直管長，氣泡在斜管中破裂后，再與高速氣流混合，形成更小更加穩(wěn)定的氣泡，這樣就增大了泡沫的含水率。隨著井斜角的增大，井壁對氣泡的摩擦作用進(jìn)一步增強(qiáng)，使得更多的不穩(wěn)定氣泡在上升的初始階段就破裂了，并最終形成更加穩(wěn)定的氣泡。所以實(shí)驗(yàn)中隨著井斜角度的增大，泡沫含水率不斷增大。

（4）現(xiàn)場斜井泡排差的分析。

在實(shí)際生產(chǎn)中，由于斜井段長，氣泡在斜段中的破裂和再次成泡會消耗大量額外的能量，而由于目前氣井自身壓力就很低，氣流速度小，這部分額外消耗的能量會使得氣泡更不易被帶出井筒；此外，由于造斜段長，在相同的垂深條件下氣泡在斜井中的運(yùn)動路徑要比直井中的路徑長很多。這樣使得氣泡在井筒中滯留時間過長，氣泡就更易破裂了。因此，在定向井的泡排施工中，影響其最終攜液量的因素主要是氣泡在井筒中的滯留時間，也就是說，定向井對泡沫的穩(wěn)定性具有更高的要求。

2 甲醇對泡沫排水效果的分析

2.1 甲醇對泡沫攜液率影響的實(shí)驗(yàn)

大牛地氣田主要是采取加注甲醇來防堵，對于套管注醇?xì)饩畠?nèi)積液肯定有一定含醇量，當(dāng)甲醇含量較大時，就會影響泡排劑的起泡能力及攜液能力，為了研究大牛地氣田積液含醇量與攜液率、羅氏泡沫高度的關(guān)系，我們在實(shí)驗(yàn)室分別進(jìn)行兩種情況的實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)條件：溫度：75℃，氣體流速：10 L/min，藥劑：UT-11C，濃度：0.5%

實(shí)驗(yàn)步驟：大牛地氣田液樣甲醇含量分別在10%、20%、30%、40%、50%條件下的攜液率及羅氏泡沫高度。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2、表3。

由表2、表3可知，當(dāng)甲醇含量從30%上升到40%時，攜液率從75%下降到45%，攜液率明顯下降，當(dāng)含醇量達(dá)50%，攜液率下降到0。

當(dāng)甲醇含量從30%上升到40%時，羅氏泡沫高度從220 mm下降到205 mm，并且穩(wěn)定性下降較大，當(dāng)含醇量達(dá)50%，羅氏泡高只有45 mm，且馬上消失。

從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出以下結(jié)論：當(dāng)積液含醇量達(dá)到或超過40%，攜液率明顯下降，泡排效果變差。

3 現(xiàn)場實(shí)例分析

3.1 井斜對泡沫排水效果影響實(shí)例分析

D1-4-62井于2005年12月13日投產(chǎn)，層位為盒3層，無阻流量為19.5922×104m3/d，目前配產(chǎn)為1.7×104 m3/d，該井造斜點(diǎn)深度2000 m，造斜點(diǎn)方位301.52，造斜點(diǎn)造斜率為1.12°/10 m，最大井斜度為28.17。

11年2月3日該井油套壓差達(dá)3.8 MPa，決定使用UT-11C型起泡劑泡排，首次加注15公斤，以后加注8公斤/次，2月20日，油壓下降到12.5 Mpa，壓差達(dá)4.4 Mpa，說明泡排效果不理想。4月16日油套壓差達(dá)5.1 Mpa，在相同泡排制度下再次實(shí)施泡排，4月29日壓差達(dá)5.2 Mpa，效果不好，決定實(shí)施提產(chǎn)帶液，產(chǎn)液2.56 m3，油壓從12.3 Mpa上漲到16.1 Mpa，油套壓差縮小到0.8 Mpa，效果較好，提產(chǎn)帶液效果好的原因分析是提產(chǎn)帶液，增大氣體在油管中的流速，增強(qiáng)積液的二次起泡能力，同時由于斜井中二次起泡的泡沫含水率較高，不利于帶出，但增大流速后可以很好帶出。具體生產(chǎn)情況見圖3。

3.2 甲醇對泡沫排水效果影響實(shí)例分析

D1-4-91井生產(chǎn)情況見圖4。

由圖4可知，2月25日到2月29日，該井注醇量為224 L/d，測試含醇量為48.3%，泡排后油套壓差從5.2MPa擴(kuò)大到7 MPa，效果較差。4月1日到4月7日，該井注醇量下調(diào)到109 L/d，測試含醇量為25.3%時，同一種泡排制度下油套壓差從7.4 MPa縮小到0MPa，泡排效果明顯。

4 結(jié)論

影響定向井泡排效果差的因素是由于其造斜段所造成的。造斜段首先增加了附加摩擦，消耗了額外能量，增加了排液難度；其次，由于造斜段長，增加了氣泡流動路徑，延長了氣泡在井筒中滯留時間，使得其更易破裂從而回落井底造成積液。適當(dāng)提產(chǎn)可以為氣井提供較大能量，增強(qiáng)氣井二次起泡能力，提高攜液率。適當(dāng)增大起泡劑濃度，可以使泡沫破裂后仍然能達(dá)到起泡濃度，增強(qiáng)二次起泡效果。當(dāng)積液含醇量達(dá)到或超過40%，攜液率明顯下降，泡排效果變差。對于套管注醇?xì)饩?，在泡排期間可以把注醇方式改為管線注醇，生產(chǎn)幾天后開始實(shí)施泡排，對于不適合管注氣井，要監(jiān)測含醇量，使含醇量控制在35%以內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國石油天然氣總公司勞資局.采氣工[M].北京：石油工業(yè)出版社，1996.

[2] 夏斌.定向氣井泡沫排水技術(shù)研究[J].鉆采工藝，2007.

[3] 郭輝.泡沫排水起泡劑的研制與應(yīng)用[J].特種油氣藏，2002.endprint

摘 要：大牛地氣田部分氣井是斜井，泡排中斜井成功率不到50%，提高斜井泡沫排水成功率成為必然。通過模擬氣井?dāng)y液過程，進(jìn)行泡沫受力分析，找出斜井?dāng)y液率不高原因，指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)。大牛地氣田防堵工藝主要是采取加注甲醇防堵，對于套管注醇?xì)饩?，如果井?nèi)積液甲醇含量較高，這就會影響泡排劑的起泡能力及攜液能力，通過研究大牛地氣田積液含醇量與攜液率、羅氏泡沫高度的關(guān)系，就可以確定合理注醇量，減少甲醇對泡沫排水的影響。

關(guān)鍵詞：含醇量 消泡能力 攜液率 斜井 受力分析

中圖分類號：TE377 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0067-02

大牛地氣田氣井深度普遍在2500～3100 m之間，由于地質(zhì)和技術(shù)原因，大部分氣井都存在不同程度井斜，在斜井泡排中，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)泡排成功率較低，不足50%，且隨著井斜度增大泡排成功率逐漸下降。斜井泡排已成為大牛地氣田技術(shù)難題。

大牛地氣田是一個低壓、低產(chǎn)、低滲的邊際氣田，地處毛烏素沙漠，年平均氣溫 7.2 ℃左右，冬季最低溫度-30 ℃左右。由于氣田氣溫較低，需要加注甲醇防堵，對于氣井內(nèi)積液含醇量過高氣井，影響起泡劑起泡和穩(wěn)泡能力，導(dǎo)致泡排失敗。研究大牛地氣田氣井積液含醇量與起泡劑起泡能力已迫在眉睫，我隊(duì)通過現(xiàn)場取氣井水樣，在不同甲醇含量條件下測試攜液率及羅氏泡高，確定明顯影響起泡能力的含醇量，為現(xiàn)場工作提供合理數(shù)據(jù)。

1 斜井泡沫排水研究

1.1 實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)采用模擬流動法來研究泡排劑UT-11C在直斜筒中的泡沫性能，主要包括攜液能力、起泡能力、攜液泡沫含水率等性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時，在長度1 m的起泡模擬裝置中注入400 ml待測液，以一固定氣流速度通過管柱的下端向上流出以模擬氣井泡沫的形成和運(yùn)動，并在這個過程測定泡沫的各種性能。實(shí)驗(yàn)分別模擬了直筒、15°斜筒、30°斜筒、45°斜筒中的流動過程。實(shí)驗(yàn)中， UT-11C的濃度為0.5%，實(shí)驗(yàn)溫度為75 ℃。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

從表1可以得出：隨著井斜角越大，攜液時間、起泡時間、泡沫含水率也越來越大，攜液量越來越小。

1.2 實(shí)驗(yàn)分析

（1）垂管段、斜管中受力分析。

下面分別對泡沫在垂直管、斜管中進(jìn)行受力分析：

圖1中F1為生產(chǎn)壓差使泡沫向上運(yùn)動的力；F2為垂直管中泡沫的重力；f1為生產(chǎn)壓差使泡沫向前運(yùn)動的力；f2為斜管中泡沫的重力；f3為斜管中重力垂直管壁的一個分力。

泡沫在垂直管中主要收到兩個力的作用，一個是向上的F1，另一個是泡沫的重力F2，兩個力在同一條直線上，方向相反，此時由于泡沫沒有受到垂直管壁方向的力，泡沫與管壁的摩擦力較小。泡沫不容易破裂。

泡沫在斜管中主要受到f1和f2兩個力，但兩個力不在同一條直線上，造成重力有一個垂直于管壁的分力f3，增加泡沫在運(yùn)動過程中受到管壁的摩擦力。使得泡沫容易破裂變成液滴落回井底，造成氣井?dāng)y液時間變長。

（2）泡沫在造斜段的受力分析（見圖2）。

泡沫在氣井造斜段運(yùn)動方向是不斷改變的，只有靠管壁給泡沫提供改變方向的力，增加泡沫與管壁的摩擦力，同時由于泡沫運(yùn)動慣性，泡沫會碰擊管壁，造成泡沫更加容易破裂，使得攜液時間變長。

（3）泡沫含水率分析。

斜管中帶出的泡沫含水率比直管帶出的泡沫含水率高，分析原因是由于氣泡在斜管中待的時間比直管長，氣泡在斜管中破裂后，再與高速氣流混合，形成更小更加穩(wěn)定的氣泡，這樣就增大了泡沫的含水率。隨著井斜角的增大，井壁對氣泡的摩擦作用進(jìn)一步增強(qiáng)，使得更多的不穩(wěn)定氣泡在上升的初始階段就破裂了，并最終形成更加穩(wěn)定的氣泡。所以實(shí)驗(yàn)中隨著井斜角度的增大，泡沫含水率不斷增大。

（4）現(xiàn)場斜井泡排差的分析。

在實(shí)際生產(chǎn)中，由于斜井段長，氣泡在斜段中的破裂和再次成泡會消耗大量額外的能量，而由于目前氣井自身壓力就很低，氣流速度小，這部分額外消耗的能量會使得氣泡更不易被帶出井筒；此外，由于造斜段長，在相同的垂深條件下氣泡在斜井中的運(yùn)動路徑要比直井中的路徑長很多。這樣使得氣泡在井筒中滯留時間過長，氣泡就更易破裂了。因此，在定向井的泡排施工中，影響其最終攜液量的因素主要是氣泡在井筒中的滯留時間，也就是說，定向井對泡沫的穩(wěn)定性具有更高的要求。

2 甲醇對泡沫排水效果的分析

2.1 甲醇對泡沫攜液率影響的實(shí)驗(yàn)

大牛地氣田主要是采取加注甲醇來防堵，對于套管注醇?xì)饩?，井?nèi)積液肯定有一定含醇量，當(dāng)甲醇含量較大時，就會影響泡排劑的起泡能力及攜液能力，為了研究大牛地氣田積液含醇量與攜液率、羅氏泡沫高度的關(guān)系，我們在實(shí)驗(yàn)室分別進(jìn)行兩種情況的實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)條件：溫度：75℃，氣體流速：10 L/min，藥劑：UT-11C，濃度：0.5%

實(shí)驗(yàn)步驟：大牛地氣田液樣甲醇含量分別在10%、20%、30%、40%、50%條件下的攜液率及羅氏泡沫高度。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2、表3。

由表2、表3可知，當(dāng)甲醇含量從30%上升到40%時，攜液率從75%下降到45%，攜液率明顯下降，當(dāng)含醇量達(dá)50%，攜液率下降到0。

當(dāng)甲醇含量從30%上升到40%時，羅氏泡沫高度從220 mm下降到205 mm，并且穩(wěn)定性下降較大，當(dāng)含醇量達(dá)50%，羅氏泡高只有45 mm，且馬上消失。

從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出以下結(jié)論：當(dāng)積液含醇量達(dá)到或超過40%，攜液率明顯下降，泡排效果變差。

3 現(xiàn)場實(shí)例分析

3.1 井斜對泡沫排水效果影響實(shí)例分析

D1-4-62井于2005年12月13日投產(chǎn)，層位為盒3層，無阻流量為19.5922×104m3/d，目前配產(chǎn)為1.7×104 m3/d，該井造斜點(diǎn)深度2000 m，造斜點(diǎn)方位301.52，造斜點(diǎn)造斜率為1.12°/10 m，最大井斜度為28.17。

11年2月3日該井油套壓差達(dá)3.8 MPa，決定使用UT-11C型起泡劑泡排，首次加注15公斤，以后加注8公斤/次，2月20日，油壓下降到12.5 Mpa，壓差達(dá)4.4 Mpa，說明泡排效果不理想。4月16日油套壓差達(dá)5.1 Mpa，在相同泡排制度下再次實(shí)施泡排，4月29日壓差達(dá)5.2 Mpa，效果不好，決定實(shí)施提產(chǎn)帶液，產(chǎn)液2.56 m3，油壓從12.3 Mpa上漲到16.1 Mpa，油套壓差縮小到0.8 Mpa，效果較好，提產(chǎn)帶液效果好的原因分析是提產(chǎn)帶液，增大氣體在油管中的流速，增強(qiáng)積液的二次起泡能力，同時由于斜井中二次起泡的泡沫含水率較高，不利于帶出，但增大流速后可以很好帶出。具體生產(chǎn)情況見圖3。

3.2 甲醇對泡沫排水效果影響實(shí)例分析

D1-4-91井生產(chǎn)情況見圖4。

由圖4可知，2月25日到2月29日，該井注醇量為224 L/d，測試含醇量為48.3%，泡排后油套壓差從5.2MPa擴(kuò)大到7 MPa，效果較差。4月1日到4月7日，該井注醇量下調(diào)到109 L/d，測試含醇量為25.3%時，同一種泡排制度下油套壓差從7.4 MPa縮小到0MPa，泡排效果明顯。

4 結(jié)論

影響定向井泡排效果差的因素是由于其造斜段所造成的。造斜段首先增加了附加摩擦，消耗了額外能量，增加了排液難度；其次，由于造斜段長，增加了氣泡流動路徑，延長了氣泡在井筒中滯留時間，使得其更易破裂從而回落井底造成積液。適當(dāng)提產(chǎn)可以為氣井提供較大能量，增強(qiáng)氣井二次起泡能力，提高攜液率。適當(dāng)增大起泡劑濃度，可以使泡沫破裂后仍然能達(dá)到起泡濃度，增強(qiáng)二次起泡效果。當(dāng)積液含醇量達(dá)到或超過40%，攜液率明顯下降，泡排效果變差。對于套管注醇?xì)饩?，在泡排期間可以把注醇方式改為管線注醇，生產(chǎn)幾天后開始實(shí)施泡排，對于不適合管注氣井，要監(jiān)測含醇量，使含醇量控制在35%以內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國石油天然氣總公司勞資局.采氣工[M].北京：石油工業(yè)出版社，1996.

[2] 夏斌.定向氣井泡沫排水技術(shù)研究[J].鉆采工藝，2007.

[3] 郭輝.泡沫排水起泡劑的研制與應(yīng)用[J].特種油氣藏，2002.endprint

摘 要：大牛地氣田部分氣井是斜井，泡排中斜井成功率不到50%，提高斜井泡沫排水成功率成為必然。通過模擬氣井?dāng)y液過程，進(jìn)行泡沫受力分析，找出斜井?dāng)y液率不高原因，指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)。大牛地氣田防堵工藝主要是采取加注甲醇防堵，對于套管注醇?xì)饩?，如果井?nèi)積液甲醇含量較高，這就會影響泡排劑的起泡能力及攜液能力，通過研究大牛地氣田積液含醇量與攜液率、羅氏泡沫高度的關(guān)系，就可以確定合理注醇量，減少甲醇對泡沫排水的影響。

關(guān)鍵詞：含醇量 消泡能力 攜液率 斜井 受力分析

中圖分類號：TE377 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0067-02

大牛地氣田氣井深度普遍在2500～3100 m之間，由于地質(zhì)和技術(shù)原因，大部分氣井都存在不同程度井斜，在斜井泡排中，統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)泡排成功率較低，不足50%，且隨著井斜度增大泡排成功率逐漸下降。斜井泡排已成為大牛地氣田技術(shù)難題。

大牛地氣田是一個低壓、低產(chǎn)、低滲的邊際氣田，地處毛烏素沙漠，年平均氣溫 7.2 ℃左右，冬季最低溫度-30 ℃左右。由于氣田氣溫較低，需要加注甲醇防堵，對于氣井內(nèi)積液含醇量過高氣井，影響起泡劑起泡和穩(wěn)泡能力，導(dǎo)致泡排失敗。研究大牛地氣田氣井積液含醇量與起泡劑起泡能力已迫在眉睫，我隊(duì)通過現(xiàn)場取氣井水樣，在不同甲醇含量條件下測試攜液率及羅氏泡高，確定明顯影響起泡能力的含醇量，為現(xiàn)場工作提供合理數(shù)據(jù)。

1 斜井泡沫排水研究

1.1 實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)采用模擬流動法來研究泡排劑UT-11C在直斜筒中的泡沫性能，主要包括攜液能力、起泡能力、攜液泡沫含水率等性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時，在長度1 m的起泡模擬裝置中注入400 ml待測液，以一固定氣流速度通過管柱的下端向上流出以模擬氣井泡沫的形成和運(yùn)動，并在這個過程測定泡沫的各種性能。實(shí)驗(yàn)分別模擬了直筒、15°斜筒、30°斜筒、45°斜筒中的流動過程。實(shí)驗(yàn)中， UT-11C的濃度為0.5%，實(shí)驗(yàn)溫度為75 ℃。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

從表1可以得出：隨著井斜角越大，攜液時間、起泡時間、泡沫含水率也越來越大，攜液量越來越小。

1.2 實(shí)驗(yàn)分析

（1）垂管段、斜管中受力分析。

下面分別對泡沫在垂直管、斜管中進(jìn)行受力分析：

圖1中F1為生產(chǎn)壓差使泡沫向上運(yùn)動的力；F2為垂直管中泡沫的重力；f1為生產(chǎn)壓差使泡沫向前運(yùn)動的力；f2為斜管中泡沫的重力；f3為斜管中重力垂直管壁的一個分力。

泡沫在垂直管中主要收到兩個力的作用，一個是向上的F1，另一個是泡沫的重力F2，兩個力在同一條直線上，方向相反，此時由于泡沫沒有受到垂直管壁方向的力，泡沫與管壁的摩擦力較小。泡沫不容易破裂。

泡沫在斜管中主要受到f1和f2兩個力，但兩個力不在同一條直線上，造成重力有一個垂直于管壁的分力f3，增加泡沫在運(yùn)動過程中受到管壁的摩擦力。使得泡沫容易破裂變成液滴落回井底，造成氣井?dāng)y液時間變長。

（2）泡沫在造斜段的受力分析（見圖2）。

泡沫在氣井造斜段運(yùn)動方向是不斷改變的，只有靠管壁給泡沫提供改變方向的力，增加泡沫與管壁的摩擦力，同時由于泡沫運(yùn)動慣性，泡沫會碰擊管壁，造成泡沫更加容易破裂，使得攜液時間變長。

（3）泡沫含水率分析。

斜管中帶出的泡沫含水率比直管帶出的泡沫含水率高，分析原因是由于氣泡在斜管中待的時間比直管長，氣泡在斜管中破裂后，再與高速氣流混合，形成更小更加穩(wěn)定的氣泡，這樣就增大了泡沫的含水率。隨著井斜角的增大，井壁對氣泡的摩擦作用進(jìn)一步增強(qiáng)，使得更多的不穩(wěn)定氣泡在上升的初始階段就破裂了，并最終形成更加穩(wěn)定的氣泡。所以實(shí)驗(yàn)中隨著井斜角度的增大，泡沫含水率不斷增大。

（4）現(xiàn)場斜井泡排差的分析。

在實(shí)際生產(chǎn)中，由于斜井段長，氣泡在斜段中的破裂和再次成泡會消耗大量額外的能量，而由于目前氣井自身壓力就很低，氣流速度小，這部分額外消耗的能量會使得氣泡更不易被帶出井筒；此外，由于造斜段長，在相同的垂深條件下氣泡在斜井中的運(yùn)動路徑要比直井中的路徑長很多。這樣使得氣泡在井筒中滯留時間過長，氣泡就更易破裂了。因此，在定向井的泡排施工中，影響其最終攜液量的因素主要是氣泡在井筒中的滯留時間，也就是說，定向井對泡沫的穩(wěn)定性具有更高的要求。

2 甲醇對泡沫排水效果的分析

2.1 甲醇對泡沫攜液率影響的實(shí)驗(yàn)

大牛地氣田主要是采取加注甲醇來防堵，對于套管注醇?xì)饩畠?nèi)積液肯定有一定含醇量，當(dāng)甲醇含量較大時，就會影響泡排劑的起泡能力及攜液能力，為了研究大牛地氣田積液含醇量與攜液率、羅氏泡沫高度的關(guān)系，我們在實(shí)驗(yàn)室分別進(jìn)行兩種情況的實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)條件：溫度：75℃，氣體流速：10 L/min，藥劑：UT-11C，濃度：0.5%

實(shí)驗(yàn)步驟：大牛地氣田液樣甲醇含量分別在10%、20%、30%、40%、50%條件下的攜液率及羅氏泡沫高度。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2、表3。

由表2、表3可知，當(dāng)甲醇含量從30%上升到40%時，攜液率從75%下降到45%，攜液率明顯下降，當(dāng)含醇量達(dá)50%，攜液率下降到0。

當(dāng)甲醇含量從30%上升到40%時，羅氏泡沫高度從220 mm下降到205 mm，并且穩(wěn)定性下降較大，當(dāng)含醇量達(dá)50%，羅氏泡高只有45 mm，且馬上消失。

從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出以下結(jié)論：當(dāng)積液含醇量達(dá)到或超過40%，攜液率明顯下降，泡排效果變差。

3 現(xiàn)場實(shí)例分析

3.1 井斜對泡沫排水效果影響實(shí)例分析

D1-4-62井于2005年12月13日投產(chǎn)，層位為盒3層，無阻流量為19.5922×104m3/d，目前配產(chǎn)為1.7×104 m3/d，該井造斜點(diǎn)深度2000 m，造斜點(diǎn)方位301.52，造斜點(diǎn)造斜率為1.12°/10 m，最大井斜度為28.17。

11年2月3日該井油套壓差達(dá)3.8 MPa，決定使用UT-11C型起泡劑泡排，首次加注15公斤，以后加注8公斤/次，2月20日，油壓下降到12.5 Mpa，壓差達(dá)4.4 Mpa，說明泡排效果不理想。4月16日油套壓差達(dá)5.1 Mpa，在相同泡排制度下再次實(shí)施泡排，4月29日壓差達(dá)5.2 Mpa，效果不好，決定實(shí)施提產(chǎn)帶液，產(chǎn)液2.56 m3，油壓從12.3 Mpa上漲到16.1 Mpa，油套壓差縮小到0.8 Mpa，效果較好，提產(chǎn)帶液效果好的原因分析是提產(chǎn)帶液，增大氣體在油管中的流速，增強(qiáng)積液的二次起泡能力，同時由于斜井中二次起泡的泡沫含水率較高，不利于帶出，但增大流速后可以很好帶出。具體生產(chǎn)情況見圖3。

3.2 甲醇對泡沫排水效果影響實(shí)例分析

D1-4-91井生產(chǎn)情況見圖4。

由圖4可知，2月25日到2月29日，該井注醇量為224 L/d，測試含醇量為48.3%，泡排后油套壓差從5.2MPa擴(kuò)大到7 MPa，效果較差。4月1日到4月7日，該井注醇量下調(diào)到109 L/d，測試含醇量為25.3%時，同一種泡排制度下油套壓差從7.4 MPa縮小到0MPa，泡排效果明顯。

4 結(jié)論

影響定向井泡排效果差的因素是由于其造斜段所造成的。造斜段首先增加了附加摩擦，消耗了額外能量，增加了排液難度；其次，由于造斜段長，增加了氣泡流動路徑，延長了氣泡在井筒中滯留時間，使得其更易破裂從而回落井底造成積液。適當(dāng)提產(chǎn)可以為氣井提供較大能量，增強(qiáng)氣井二次起泡能力，提高攜液率。適當(dāng)增大起泡劑濃度，可以使泡沫破裂后仍然能達(dá)到起泡濃度，增強(qiáng)二次起泡效果。當(dāng)積液含醇量達(dá)到或超過40%，攜液率明顯下降，泡排效果變差。對于套管注醇?xì)饩?，在泡排期間可以把注醇方式改為管線注醇，生產(chǎn)幾天后開始實(shí)施泡排，對于不適合管注氣井，要監(jiān)測含醇量，使含醇量控制在35%以內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國石油天然氣總公司勞資局.采氣工[M].北京：石油工業(yè)出版社，1996.

[2] 夏斌.定向氣井泡沫排水技術(shù)研究[J].鉆采工藝，2007.

[3] 郭輝.泡沫排水起泡劑的研制與應(yīng)用[J].特種油氣藏，2002.endprint