泡沫排水采气技术研究

董蔚然

摘要：目前排水采气工艺技术体系主要有电潜泵、柱塞、气举等工艺技术，与其他工艺技术相比泡沫排水采气技术具有操作简单、适应性广、成本简单等优势，近年来受到了国内外广泛关注。泡沫排水采气工艺技术的核心是配制、筛选合适的起泡剂，以达到高收益、高采出程度，实现气田高效开发的目的。

关键词：泡沫排水;采气技术;措施

所謂泡沫排水采气就是向井底注入某种能够遇水产生泡沫的表面活性剂，当井底积水与化学药剂接触后，大大降低了水的表面张力，借助于天然气流的搅动，把水分散并生成大量低密度的含水泡沫，从而改变了井筒内气水流态，这样在地层能量不变的情况下，提高了气井的带水能力，把地层水举升到地面。把地层水举升到地面。同时，加入起泡剂还可以提高气泡流态的鼓泡高度，减少气体滑脱损失。

1泡沫排水采气机理及泡沫助采剂的选择

1.1泡沫排水采气机理

从井口到井底，可以向井底注入某种发泡剂（泡沫）。底水与发泡剂接触后，借助天然气搅拌，产生大量低密度水性泡沫，通过气流从井底带到地面，提高了气体的携液能力，从而解决了气、水流的堵塞问题，达到了气井稳产、稳产的目的。泡沫辅助生产主要通过泡沫效应、分散效应、减阻效应和洗涤效应来实现。

1.2泡沫助剂的选择

泡沫辅助生产主要通过泡沫效应、分散效应、减阻效应和洗涤效应来实现。泡沫剂的选择原则如下：（1）泡沫的携液能力大，即高返液率。（2）发泡能力强或起泡高度高，一般采用模拟流型法;（3）泡沫稳定性中等，如果稳定性差，则可能无法达到将水带到地面的目的。反之，如果稳定性太强，则会给地面消泡和分离带来困难。现场选择时，应根据气井的产能状态和流动状态进行选择。

2实验方法

实验仪器主要采用高速搅拌机、量筒、电子天平、秒表、烧杯、恒温箱等;实验试剂采用KMW-1、KMW-6、KMW-8、KMW-11起泡剂;实验流体采用研究区地层水;实验方法参考石油天然气行业标准SY/T6465—2000筛选适合研究区的起泡剂。

2室内评价

2.1起泡剂初选

在地层水中分别加入KMW-1、KMW-6、KMW-8、KMW-11起泡剂，配制体积分数为1%的泡沫液，采用高速搅拌机进行搅拌，倒入量筒中，静止24h后，观察溶液是否有沉淀产生。

实验结果表明，KMW-1、KMW-6、KMW-11目标液在静止24h后，溶液透明、清澈，无沉淀生成，与地层水配伍性好;KMW-8目标液在静止24h后，溶液浑浊，产生少许沉淀，与地层水配伍性较差。下面进一步对KMW-1、KMW-6、KMW-11起泡剂耐温性进行评价。

2.2起泡剂耐温性评价

由于研究区储层温度较高，对起泡剂耐温性具有较高的要求，开展起泡剂耐温性评价就显得十分必要。采用初选出的起泡剂配制体积分数为1%的KMW-1、KMW-6、KMW-11泡沫液，静止置于恒温箱中，温度设置为65℃，老化48h，测定起泡体积与半衰期。

实验结果表明，体积分数为1%KMW-1、KMW-6、KMW-11起泡剂起泡量对比，KMW-11起泡剂起泡效果最好为460mL，KMW-6起泡剂起泡效果最差为350mL，KMW-1起泡剂起泡效果介于两者之间，为410mL;泡沫稳定性对比，KMW-6起泡剂最稳定，半衰期235s，KMW-11起泡剂半衰期172s，稳定性最差，KMW-1起泡剂半衰期226s，稳定性介于两者之间。综合起泡效果与泡沫稳定性，推荐KMW-1起泡剂。

2.3起泡剂体积分数优选

发泡剂的优化不仅要注意发泡能力，还要考虑经济成本，优化发泡剂的合理浓度。制备了体积分数分别为0.2%、0.5%、0.8%、1.0%、1.5%和2.0%的Kmw-1溶液，测定了其发泡体积和半衰期。发泡体积随发泡剂浓度的变化而变化，表明发泡体积随发泡剂浓度的增加而增大，但增大幅度减小。当kmw-1发泡剂的体积分数大于0.8%时，发泡体积变化明显减小;

泡沫溶液的半衰期随发泡剂浓度的变化而变化。结果表明，随着发泡剂浓度的增加，泡沫的半衰期增加，泡沫的稳定性更好。然而，当KMW-1发泡剂的体积分数大于0.8%时，半衰期增加。根据发泡量和半衰期，最终推荐kmw-1发泡剂的体积分数为0.8%。

3排水采气工艺技术发展趋势

随着科学技术的进步，排水采气工艺技术水平也得到了一个有效的提升，在未来的发展过程中，我们不难看出，排水采气工艺技术主要有这几个发展方向：一是复合排水采气工艺的层级利用，优势互补，将各项工艺技术的优势进行整合，进一步扩大技术应用范围;二是随着人们对水驱气藏机理的深入研究，逐步衍生出来一系列的排水采气工艺技术，主要侧重于研究单井排水与气藏工程相结合的气藏整体防治技术;三是工艺技术的深化以及智能化进程的加快，人工举升采气设备逐渐转化为智能化、自动化设备，能够从多个层面保证设备运行效率，同时还可以有效避免人工操作失误的问题，在油管方面，需要进一步研究油管的整体特性，提高油管在排水采气方面的契合度，从而提高油管在排水采气工艺技术中的应用范围。

结论：

排水采气工艺技术包含的内容比较多，技术种类较为多样化，对于不同的工艺技术，我们要有一个直观的认知，工艺技术都会存在一定的局限性，我们需要了解不同工艺技术的应用优势，在生产过程中扬长避短，选择最合适的工艺技术，从而有效保证排水采气的高效性和稳定性。

参考文献：

[1]宋言刚，杨小速.泡沫排水采气在气田开发中研究及应用[J].清洗世界，2020，36（07）：88-89.

[2]李希.苏西产水井生产规律及排水采气适应性评价[D].西安石油大学，2020.

[3]刘永辉，吴朋勃，罗程程，等.泡沫排水采气适用界限的实验研究[J].深圳大学学报（理工版），2020，37（05）：490-496.

[4]田雨露，王纪伟，李加玉.气田泡沫排水采气起泡剂研究进展[J].应用化工，2021，50（01）：183-188.

[5]胡晖.苏75区块泡沫排水采气技术研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（20）：203-204.