【摘 要】本文針對(duì)低滲氣田在開(kāi)發(fā)過(guò)程中常出現(xiàn)的問(wèn)題和采氣效果不佳，調(diào)研分析了泡沫排水采氣的工藝過(guò)程和實(shí)施方法，結(jié)合氣田實(shí)際進(jìn)行了應(yīng)用，并對(duì)采用泡沫排水采氣的效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并通過(guò)對(duì)低滲氣田某氣井進(jìn)行了泡沫排水采氣試驗(yàn)，氣井帶液較多，生產(chǎn)平穩(wěn)，施工效果明顯。

【關(guān)鍵詞】泡沫排水采氣 低滲氣田 效果評(píng)價(jià)

低滲氣藏通常儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，氣井投產(chǎn)后產(chǎn)量、壓力下降快，氣藏氣水關(guān)系復(fù)雜，產(chǎn)出水主要為凝析水，部分區(qū)域產(chǎn)地層水。氣田進(jìn)入生產(chǎn)中后期，部分氣井處于低壓、低產(chǎn)生產(chǎn)階段，隨著生產(chǎn)年限的延長(zhǎng)，產(chǎn)量遞減更加明顯。因產(chǎn)量下降攜液能力不足造成井筒積液氣井逐年增多，依靠氣井自身能量排除井底積液非常困難，給氣井正常生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，部分氣井逐漸出現(xiàn)積液現(xiàn)象，甚至水淹停產(chǎn)。因此，開(kāi)展積液井排水采氣和水淹井復(fù)產(chǎn)新工藝研究與應(yīng)用十分必要。

一、泡沫排水采氣工藝分析

泡排工藝具有工藝簡(jiǎn)單、投資小、管理施工方便，不影響日常生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)外大量采用該工藝來(lái)改造低產(chǎn)氣井，其成功率可高達(dá)90%。泡排現(xiàn)場(chǎng)工藝試驗(yàn)于1980年10月開(kāi)始，1982年前，試驗(yàn)主要在非含硫氣井上進(jìn)行，以后逐步在含硫氣田上展開(kāi)，十幾年來(lái)，該技術(shù)在試驗(yàn)和推廣中逐步完善，施工井例日益增多，藥劑由單一品種的起泡劑發(fā)展到8001、8002、8004、CT5-2、CZP、CG、FG系列等液體發(fā)泡劑，泡棒、酸棒、滑棒等固體發(fā)泡劑。

該工藝是利用注入的表面活性劑產(chǎn)生大量泡沫來(lái)降低自噴井管壁內(nèi)的液柱的表面張力、密度和摩阻損失，以便用比水柱低得多的壓力就能將泡沫液柱排到地面。因此，該工藝只是一種人工助采工藝，工藝本身并不給舉升液體補(bǔ)充機(jī)械能量，而仍是靠地層自身能力進(jìn)行排水采氣，對(duì)于生產(chǎn)能力較弱的井，工藝的應(yīng)用則受到一定限制。

在氣井開(kāi)采的早中期，當(dāng)自噴井自噴能力減弱，帶液能力不好，但仍有一定生產(chǎn)能力的時(shí)候，可采用該工藝，使間歇生產(chǎn)轉(zhuǎn)為連續(xù)生產(chǎn)以提高氣井產(chǎn)量。隨著氣井開(kāi)采到了中后期，后井的水量上升，地層壓力下降，氣水比降到一定程度時(shí)，氣井喪失升泡沫液的能力，此時(shí)采用這種方法就不合適了，即使投入再多的起泡劑，由于氣井本身舉升能量不夠，無(wú)法通過(guò)氣流將產(chǎn)層水帶出井口，達(dá)不到排水采氣的目的。同時(shí)，該工藝主要是通過(guò)氣流能量將地層水帶出井外，如果水氣比過(guò)大（超過(guò)760m3/104m3），氣井舉水所要求的能量也大，可能就會(huì)使帶水失敗，一般情況下該工藝的日排水量要求小于100m3。泡排工藝能適宜在較高氣液比條件下工作，此時(shí)氣流攜帶能力更強(qiáng)，并且在適宜范圍內(nèi)，氣液比的變化對(duì)工藝無(wú)明顯影響。地層供液的連續(xù)性對(duì)該工藝也影響不大，因?yàn)楫?dāng)?shù)貙庸┮翰贿B續(xù)時(shí)，氣流需攜帶水量減小，氣流速度增大，生產(chǎn)仍會(huì)正常進(jìn)行。

因此，泡排工藝適用于氣井產(chǎn)水早、中期，自噴井出現(xiàn)自噴能力不足，轉(zhuǎn)為弱噴或間噴，同時(shí)產(chǎn)水量不大時(shí)。當(dāng)產(chǎn)水量增大而地層壓力又進(jìn)一步降低后，就必須改用其他人工升舉工藝措施接替排水采氣工藝。該工藝還有其他一些局限條件，適合于井深小于3500m，井底溫度小于等于120℃，空管氣流速度不小于0.1m/s；液態(tài)烴含量≤30%；產(chǎn)層水總礦化度≤10g/L；硫化氫含量≤86g/m3等，對(duì)于不同氣井或同一井的不同生產(chǎn)時(shí)期，各類發(fā)泡劑的加藥濃度和藥量不同，應(yīng)根據(jù)井深、壓力、氣水產(chǎn)量等進(jìn)行摸索，使不同的氣井發(fā)揮出各自最佳期的生產(chǎn)能力。

二、泡沫排水實(shí)施方法

泵注法是先將泡沫排水劑按設(shè)計(jì)要求稀釋，用高壓泵從油套環(huán)空注入的方法。其泵注設(shè)備一般為柱塞泵或試壓泵，注入方式為連續(xù)注入或間歇注入。泵注法適用于周期性泡沫排水或一兩次泡沫助排便可恢復(fù)正常生產(chǎn)且井下無(wú)封隔器的井，間噴井和生產(chǎn)井均可。

泡沫是許多氣泡被液體分隔開(kāi)的分散體系，氣體是分散相（不連續(xù)相），液體是分散介質(zhì)。由于氣體與液體的密度相差很大，故在液體中的氣泡總是很快上升至液面，形成以少量液體構(gòu)成的液膜隔開(kāi)氣體的氣泡聚集物，即通常所說(shuō)的泡沫。

表面活性劑的水溶液之所以容易起泡，是由于表面活性劑分子具有兩親結(jié)構(gòu)易吸附于氣-液界面上，當(dāng)達(dá)到一定濃度后，在界面上就形成了一層堅(jiān)固的膜，同時(shí)使氣—液表面張力下降，氣泡不易破裂合并，從而形成比較堅(jiān)固的泡沫。

三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

2010年7月6日～2010年8月19日在所轄區(qū)塊氣井進(jìn)行了泡沫排水現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)油壓為1.15MPa，套壓5.01MPa，配產(chǎn)0.3×104m3/d，產(chǎn)量0.2295×104m3/d，產(chǎn)水0.2m3，油套壓差達(dá)3.86MPa，表明井筒內(nèi)有一定的積液。

7月6日～7月7日分二次共配起泡劑65L（起泡劑與清水配比為1：6）向井內(nèi)注入，注入后7月7日該井油壓由1.39升至1.54 MPa，套壓由4.46下降到2.11 MPa，瞬產(chǎn)由0.2823升至0.89×104m3/d，后因配產(chǎn)需要將產(chǎn)量調(diào)至0.3×104m3/d左右。

7月7日又配起泡劑30L（起泡劑與清水配比為1：6）向井內(nèi)注入，當(dāng)天開(kāi)始大量出泡沫，由于影響分離器計(jì)量16：30開(kāi)始從分離器加注消泡劑50L至24：00井口泡沫量減少。

7月16日，該井由于井筒積液造成不能生產(chǎn)，關(guān)井復(fù)壓。試35井關(guān)井28天后于8月14日配起泡劑30L（起泡劑與清水配比為1：10）分別從油套管向井內(nèi)注入。8月15日開(kāi)井生產(chǎn)，油套壓逐步正常下降，至8月18日該井油壓6.40MPa，套壓6.72 MPa，產(chǎn)水1.2m3，生產(chǎn)正常。

截止2010年8月12日該井累計(jì)泡排施工4次，加注起泡劑125L，加注消泡劑50L。（見(jiàn)圖一）

從該井4次泡排施工前后情況來(lái)看，加注起泡劑后，產(chǎn)水量明顯增加，由原來(lái)的0.2m3/d左右上升至0.4～2.0m3/d左右；油套壓差近一步減小，壓差由原來(lái)的最大3.86MPa左右縮小至0.3MPa左右；在配產(chǎn)不變的情況下，油壓上漲較大，由原來(lái)的1.20上升至2.64MPa左右；表明泡沫排水采氣效果明顯。通過(guò)加注起泡劑排出井底積液后，該井實(shí)現(xiàn)連續(xù)平穩(wěn)生產(chǎn)（約6天左右），6天后由于氣井地層能量逐步釋放，地層局部含水富集區(qū)水位向井區(qū)附近推進(jìn)，造成井筒積液，井區(qū)附近地層能量不足完全將井筒積液帶出井口，生產(chǎn)流量不能達(dá)到臨界攜液流量，導(dǎo)致井筒積液嚴(yán)重，油套壓差較大，最后造成氣井“死井”，只有通過(guò)關(guān)井復(fù)壓將井底能量增強(qiáng)后再進(jìn)行試產(chǎn)。關(guān)井一個(gè)月后，考慮到開(kāi)井時(shí)近井地帶的地層水進(jìn)入井筒容易造成積液，在開(kāi)井前又進(jìn)行了泡排施工，通過(guò)開(kāi)井后的情況來(lái)看，該井帶液較多，生產(chǎn)平穩(wěn)，生產(chǎn)油套壓差在0.3MPa左右，說(shuō)明泡沫施工效果明顯。

四、結(jié)論

氣井加注起泡劑后，產(chǎn)水量明顯增加，由原來(lái)的0.2m3/d左右上升至0.4～2.0m3/d左右，油套壓差近一步減小，壓差由原來(lái)的最大3.86MPa左右縮小至0.3MPa左右，在配產(chǎn)不變的情況下，油壓上漲較大，由原來(lái)的1.20上升至2.64MPa左右，泡沫排水采氣效果明顯。

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