泡沫排水采氣技術研究

董蔚然

摘要：目前排水采氣工藝技術體系主要有電潛泵、柱塞、氣舉等工藝技術，與其他工藝技術相比泡沫排水采氣技術具有操作簡單、適應性廣、成本簡單等優(yōu)勢，近年來受到了國內外廣泛關注。泡沫排水采氣工藝技術的核心是配制、篩選合適的起泡劑，以達到高收益、高采出程度，實現氣田高效開發(fā)的目的。

關鍵詞：泡沫排水;采氣技術;措施

所謂泡沫排水采氣就是向井底注入某種能夠遇水產生泡沫的表面活性劑，當井底積水與化學藥劑接觸后，大大降低了水的表面張力，借助于天然氣流的攪動，把水分散并生成大量低密度的含水泡沫，從而改變了井筒內氣水流態(tài)，這樣在地層能量不變的情況下，提高了氣井的帶水能力，把地層水舉升到地面。把地層水舉升到地面。同時，加入起泡劑還可以提高氣泡流態(tài)的鼓泡高度，減少氣體滑脫損失。

1泡沫排水采氣機理及泡沫助采劑的選擇

1.1泡沫排水采氣機理

從井口到井底，可以向井底注入某種發(fā)泡劑（泡沫）。底水與發(fā)泡劑接觸后，借助天然氣攪拌，產生大量低密度水性泡沫，通過氣流從井底帶到地面，提高了氣體的攜液能力，從而解決了氣、水流的堵塞問題，達到了氣井穩(wěn)產、穩(wěn)產的目的。泡沫輔助生產主要通過泡沫效應、分散效應、減阻效應和洗滌效應來實現。

1.2泡沫助劑的選擇

泡沫輔助生產主要通過泡沫效應、分散效應、減阻效應和洗滌效應來實現。泡沫劑的選擇原則如下：（1）泡沫的攜液能力大，即高返液率。（2）發(fā)泡能力強或起泡高度高，一般采用模擬流型法;（3）泡沫穩(wěn)定性中等，如果穩(wěn)定性差，則可能無法達到將水帶到地面的目的。反之，如果穩(wěn)定性太強，則會給地面消泡和分離帶來困難?，F場選擇時，應根據氣井的產能狀態(tài)和流動狀態(tài)進行選擇。

2實驗方法

實驗儀器主要采用高速攪拌機、量筒、電子天平、秒表、燒杯、恒溫箱等;實驗試劑采用KMW-1、KMW-6、KMW-8、KMW-11起泡劑;實驗流體采用研究區(qū)地層水;實驗方法參考石油天然氣行業(yè)標準SY/T6465—2000篩選適合研究區(qū)的起泡劑。

2室內評價

2.1起泡劑初選

在地層水中分別加入KMW-1、KMW-6、KMW-8、KMW-11起泡劑，配制體積分數為1%的泡沫液，采用高速攪拌機進行攪拌，倒入量筒中，靜止24h后，觀察溶液是否有沉淀產生。

實驗結果表明，KMW-1、KMW-6、KMW-11目標液在靜止24h后，溶液透明、清澈，無沉淀生成，與地層水配伍性好;KMW-8目標液在靜止24h后，溶液渾濁，產生少許沉淀，與地層水配伍性較差。下面進一步對KMW-1、KMW-6、KMW-11起泡劑耐溫性進行評價。

2.2起泡劑耐溫性評價

由于研究區(qū)儲層溫度較高，對起泡劑耐溫性具有較高的要求，開展起泡劑耐溫性評價就顯得十分必要。采用初選出的起泡劑配制體積分數為1%的KMW-1、KMW-6、KMW-11泡沫液，靜止置于恒溫箱中，溫度設置為65℃，老化48h，測定起泡體積與半衰期。

實驗結果表明，體積分數為1%KMW-1、KMW-6、KMW-11起泡劑起泡量對比，KMW-11起泡劑起泡效果最好為460mL，KMW-6起泡劑起泡效果最差為350mL，KMW-1起泡劑起泡效果介于兩者之間，為410mL;泡沫穩(wěn)定性對比，KMW-6起泡劑最穩(wěn)定，半衰期235s，KMW-11起泡劑半衰期172s，穩(wěn)定性最差，KMW-1起泡劑半衰期226s，穩(wěn)定性介于兩者之間。綜合起泡效果與泡沫穩(wěn)定性，推薦KMW-1起泡劑。

2.3起泡劑體積分數優(yōu)選

發(fā)泡劑的優(yōu)化不僅要注意發(fā)泡能力，還要考慮經濟成本，優(yōu)化發(fā)泡劑的合理濃度。制備了體積分數分別為0.2%、0.5%、0.8%、1.0%、1.5%和2.0%的Kmw-1溶液，測定了其發(fā)泡體積和半衰期。發(fā)泡體積隨發(fā)泡劑濃度的變化而變化，表明發(fā)泡體積隨發(fā)泡劑濃度的增加而增大，但增大幅度減小。當kmw-1發(fā)泡劑的體積分數大于0.8%時，發(fā)泡體積變化明顯減小;

泡沫溶液的半衰期隨發(fā)泡劑濃度的變化而變化。結果表明，隨著發(fā)泡劑濃度的增加，泡沫的半衰期增加，泡沫的穩(wěn)定性更好。然而，當KMW-1發(fā)泡劑的體積分數大于0.8%時，半衰期增加。根據發(fā)泡量和半衰期，最終推薦kmw-1發(fā)泡劑的體積分數為0.8%。

3排水采氣工藝技術發(fā)展趨勢

隨著科學技術的進步，排水采氣工藝技術水平也得到了一個有效的提升，在未來的發(fā)展過程中，我們不難看出，排水采氣工藝技術主要有這幾個發(fā)展方向：一是復合排水采氣工藝的層級利用，優(yōu)勢互補，將各項工藝技術的優(yōu)勢進行整合，進一步擴大技術應用范圍;二是隨著人們對水驅氣藏機理的深入研究，逐步衍生出來一系列的排水采氣工藝技術，主要側重于研究單井排水與氣藏工程相結合的氣藏整體防治技術;三是工藝技術的深化以及智能化進程的加快，人工舉升采氣設備逐漸轉化為智能化、自動化設備，能夠從多個層面保證設備運行效率，同時還可以有效避免人工操作失誤的問題，在油管方面，需要進一步研究油管的整體特性，提高油管在排水采氣方面的契合度，從而提高油管在排水采氣工藝技術中的應用范圍。

結論：

排水采氣工藝技術包含的內容比較多，技術種類較為多樣化，對于不同的工藝技術，我們要有一個直觀的認知，工藝技術都會存在一定的局限性，我們需要了解不同工藝技術的應用優(yōu)勢，在生產過程中揚長避短，選擇最合適的工藝技術，從而有效保證排水采氣的高效性和穩(wěn)定性。

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