自动泡排装置在排水采气技术上的节能应用浅析

气井在生产过程中随着时间的增长,产量逐渐降低,携液能力液逐渐变差,进而出现气井井筒积液,油套压差增大的现象,这将会影响气井的正常生产。而泡沫排水采气正是产水气田的一项重要增产措施,但泡沫排水采气具有劳动强度较大、人员操作安全性低的问题,据此自动泡排装置应用而生。该设备性能稳定、自动化程度高,实现了泡排的远程控制,极大地提高了泡沫排水采气效率,同时降低了人员劳动强度与资金投入,实现了对产水气井的有效开发管理,起到节能效果,最终提高单井产量和气田的经济效益。     

水平井连续携泡临界气流速实验研究

泡排已成为气田产水气井最主要的排水采气工艺,在排除井底积液,维持气井稳产方面发挥了重要作用。为认识产水气井添加泡排剂后井筒携液规律,制作了水平气井连续携泡实验装置,测试了泡排剂浓度倾斜角对临界携泡流速的影响规律,并与不含泡排剂的情况进行了对比。在实验基础之上拟合了连续携泡临界气流速计算公式,并对17口水平气井的积液状态进行了判断,积液判断成功率为83%。该模型的建立为泡排水平井工作制度优化提供了方法。     

凝析气井泡排剂LH1的泡沫性能研究与应用

针对凝析气田特有的泡排剂携液和持液两种情况,对比分析了泡排剂LH1和泡排剂UT11C的动态性能,从泡排剂的抗高温性能、抗高矿化度性能、抗高凝析油性能对比分析泡排剂LH1和国内常用的几种泡排剂的泡沫静态性能,提出了综合考虑泡沫的起泡性能、稳泡性能、携液量和持液率因素优选泡排剂LH1的方法。设计了泡排剂LH1的凝析气井的现场应用的施工方案并在凝析气井中进行现场施工。泡排剂LH1现场应用效果良好。     

气井泡排剂YG-1性能评价

在有水气藏开采的中后期,为排除井底积液,通常采用泡沫排水采气工艺以提高气井采收率,但是井筒积液具有较高矿化度以及甲醇等都会影响泡排剂的性能.针对这一问题,以长链氧化胺和合成两性离子表面活性剂为主剂,并加入非增黏性稳泡剂,研制出一种耐盐抗甲醇泡排剂YG-1.室内实验以起泡高度和携液量为评价指标,采用罗氏-迈尔斯(Ross-Miles)方法考察了该泡排剂的耐盐性能和抗甲醇性能,并与现场应用较多的泡排剂UT-11C和UT-11B进行对比实验.实验结果表明,泡排剂YG-1具有较好的耐温抗凝析油能力以及良好的耐盐抗甲醇能力.并且YG-1与地层水具有良好的配伍性能,可适用于高含甲醇和高矿化度的气井生产.     

井下节流气井泡沫排水采气工艺技术探索

采用井下节流工艺的产水气井在实施泡沫排水采气工艺后效果普遍差于常规气井,主要原因是井筒设置的节流咀导致气产积液特征判断困难、携液泡沫在流经节流咀时碎泡明显。本文从气井积液特征判断以及泡排工艺加注方式和返排方式进行了技术优化探索。     

大牛地气田气井临界携液模型及应用

在李闽临界携液流量公式的基础上,本文通过确定大牛地气田气井气液表面张力和曳力系数,修正了李闽公式的携液系数,得到了大牛地临界携液流量公式。通过现场生产情况对比分析,验证了公式的适用性。     

大牛地气田泡沫排水工艺效果评价及影响因素分析

自大牛地气田气井投入开发以来,井筒积液严重影响了气井的正常生产,泡沫排水采气工艺以其设备简单、施工容易、见效快、成本低等特点,在气田内得到了广泛应用。详细分析了泡沫排水工艺的效果评价及影响因素,以期为现场生产提供指导。     

长庆气田现用泡排剂评价及自生气泡排剂研究

通过实验评价长庆气田现用4种泡排剂,均存在耐凝析油效果有限的问题。为延长泡排剂发泡时间、提高举升力、降低井筒积液密度,同时解决严重水淹气井井筒排液问题,研制了一种利用化学反应在气井内产生气体的自生气泡排剂。通过实验对影响该化学反应速率的因素进行分析,并对其在气田应用的可行性进行探讨。实验结果表明:自生气泡排剂对矿化度水适应性较好;与现用泡排剂相比,在苏A-2、苏B-1、苏C-56地层水中的起泡能力有明显提高;排除积液能力较好,携液率最高可达53.5%;自生气泡排棒基础配方为:41%CQN+56%CQO+2.95%柠檬酸+0.05%泡排剂。     

高温高压条件下泡排剂PP-F13发泡性及稳定性评价

使用改进气流法,对泡排剂PP-F13在高温高压条件下的发泡能力、稳定性及携液能力开展了实验评价。结果表明,高压有利于泡沫性能,随着压力的增大,泡沫稳定性显著提高,20 MPa的泡沫半衰期较常压增幅为199.14%,并且压力高于10 MPa后,泡沫稳定性提高幅度不大;而随着温度的增加,泡沫稳定性大幅度降低。压力与温度对泡沫的发泡性影响都不大。稳泡剂能够改善泡排剂的高温稳定性,其中无机稳泡剂SiO_2稳泡能力优于有机稳泡剂HPAM及CMC,适用于高温气藏条件。当压力10 MPa、温度120℃时,含SiO_2复合泡沫体系的泡沫半衰期是相同条件下无稳泡剂泡沫体系的3.59倍,达到1 295 s。高温高压动态携液实验表明,气流速度较低时,SiO_2稳泡剂对泡排剂携液能力作用小,但随着气流速度的增大,SiO_2复合泡沫体系携液能力较无稳泡剂泡沫体系有显著提高。     

多级孔板提高井筒气体携液能力实验研究

气井生产时，井底积液会影响气井产量，甚至导致气井停产。加入泡沫剂、更换小直径油管或氮气举升等措施排出井底积液是保证气井生产的重要手段，但造成液体回流的井筒结构并没有变化。改变适合于单相流体的均一井筒结构，降低气液两相流中液体在井筒的回流，提高气体携液能力，形成适用于气液两相流的井筒结构，可以改善气井生产。实验设计了安装于管筒内的类似于倒置漏斗形的多级孔板装置，以井底气体为动能，借助“爬楼梯”原理，利用孔板减少或阻止液体回流，使液体通过多级孔板逐级上升；实验利用气体压缩机提供气源，测试了不同气体流速下，加入孔板对于气体和泡沫携液能力的影响。实验表明，在管筒内加入液体回流限制装置，大幅度地提高了管筒的气体携液能力和排液效果，减少了管筒液体回流量，降低了气体排液和泡沫排液的气体流速临界值。多级孔板可用于气井增产，能够提高气体携液能力，提高泡沫携液效果，降低泡沫剂的使用量和井底残液，但在实际生产中气体流量和装置的匹配性，还有待于在现场试验中进一步验证和优化。     

川西致密砂岩气田采气工艺实践与效果

川西侏罗系气藏为典型的致密砂岩气藏，无明显边底水、层间水，气井生产少量产水。随着气田不断开发，气井井底积液加剧，造成产量压力双递减，稳产期短，低压低产生产时间长，排水采气是气藏长期稳产的关键技术。为探寻适用于川西致密砂岩气田的排水采气工艺及管理体系，基于25 a的研究和实践，建立并完善了一套基于流压实测、回声仪、模型及矿场经验法的产水气井多元化井筒诊断技术，根据气井自身能量变化规律，形成了差异化泡沫排水采气工艺为主体，互补型气举排水采气工艺为辅助，以连续油管和柱塞气举为补充的致密气田排水采气体系，并通过数字化技术发展，提出了“精细诊断+智能工艺一体化”的排水采气精细化管理体系，研制了积液在线诊断、丛式井整体式泡排及柱塞气举等智能化配套设备，并通过1 200余口气井的现场应用，有效提高了气井排液稳产效果，降低了老井综合递减率，对国内外类似气田开发具有一定的借鉴意义。     

气井远程自动投放泡排球装置的研发及现场试验

针对气井产水积液问题,苏里格气田主要采用泡沫排水采气为主。传统的泡沫排水采气工艺通过车载人工加注的方式进行,工人工作量大,施工成本高,气井不易管理。因此,结合现场需求和井口工况,研发了一种可以远程控制、自动投放泡排药剂的装置。通过现场应用,该装置能耗较低,通过太阳能电池板供电,可以满足定时间、定数量、定次数排水采气加药需求,操作方便灵活,能有效降低工人劳动强度和人工成本。该项技术的成功试验,为苏里格气田数字化排水采气提供了一种新技术,应用前景广阔,对苏里格气田高效开发提供了有力技术支撑,达到了预期目标和效果,建议进一步推广应用。     

PDPT-4泡沫排水剂研究与应用

随着开采时间的增加和开发程度的加深,气田和气井都面临一个较严峻的问题,就是产水气田和气井不断增加,它严重地威胁气井生产的稳定,使产气量急剧下降,严重时气井被水淹停产,大大降低气田和气井采收率。本文针对兴隆台采油厂气田生产中存在的水干扰问题展开研究分析,采取液体泡沫排水采气技术,选择适合的泡沫排水剂,排除水影响,保证气井正常生产。     

基于分相能量守恒研究产水气井携液能力

为研究产水气井井筒中的携液流动规律,正确预测气井产液量,指导排水采气方案设计与实施和构建井筒/油藏耦合模型,采用分相能量守恒方程建立一套专门用于计算气井携液能力计算的管流模型,并设计一套灵活的求解方法,能够在已知两端压力和气相流量的前提下对产液量进行直接求解。经与实测管流资料进行对比计算发现,在计算大产气量的两相管流时,所用模型的计算精度高于经典的多相管流模型。使用该模型对气井携液能力进行敏感性分析,表明产液气井存在携液能力最强的产气量点,在制定气井生产方案或进行排水采气优化设计等工作时应当给予充分的注意。     

产水气井临界携液和积液模型研究进展

中国气田随着逐年开发低压低产井越来越多,部分存在严重积液,排水采气工艺已在多区块广泛应用。明确各种排水采气工艺的适用性和工艺参数优化,都要以深入了解产水气井的携液和积液机理为基础。针对产水气井积液机理研究相关的气井临界携液和积液判别准则、临界携液流量沿井深分布、气井井筒内积液与积液预测模型和气井积液机理研究实验装置与方法进行了综述,并提出了目前该领域研究需要关注和待解决的问题是,产水气井内井筒气液两相管流和储层气液两相渗流的耦合。     

一种优良的泡沫排水剂—CZP

CZP是以农副产品为原料制取的一种气井用发泡剂。本文通过对CZP性能的室内评价和现场试验说明,在气井条件下,CZP的起泡力高,泡沫稳定性好、携液量大,适应性强,可用于凝析油含量达70-80%的油气同产的气水井和300m以上的含硫气井的排液,也可用于一般气井中,是一种综合性能优良的气井用发泡剂。     

苏25井区产水气井分析及泡沫排水技术应用

随着苏里格气田的开发,地层压力不断下降,气井普遍产水,且大部分井积液状况不明,影响了排水采气的效果。针对苏25井区的生产现状,从压力、产量的变化和气藏物性等方面分析了积液和未积液井的生产特征,未积液井一般物性较好,或处于主砂带内部,生产能力和生产稳定性较好;积液井一般物性较差或处于主砂带附近,生产能力和生产稳定性较差。利用常用的临界携液流量模型--圆球液滴模型和椭球液滴模型,结合井区气井实际生产动态特征,对比了两种模型的计算结果,椭球携液模型与实际情况符合程度较高。简要介绍了目前苏里格气田常用的泡沫排水采气工艺并结合典型井分析了该工艺的效果。     

垂直管中气-水-泡沫三相管流空隙率实验研究

空隙率是计算气-水-泡沫三相管流压力、温度的重要参数,准确预测气井中气-水-泡沫三相管流空隙率大小对泡沫排水采气工艺技术的高效实施及方案优化至关重要。目前关于气-水两相管流空隙率模型研究较多,而气-水-泡沫空隙率研究相对薄弱。因此本文通过开展气-水-泡沫三相空隙率测量实验,研究了泡排剂浓度、气量、液量对空隙率大小的影响规律。基于漂移模型,考虑泡排剂浓度、气液表观流速、密度、滑脱速度等参数,建立了适用于垂直管的气-水-泡沫三相管流空隙率模型,并分别利用145组实验数据和602组文献数据验证了模型的准确度,预测实验数据时平均相对误差2.24%,平均绝对误差2.47%,预测文献时平均相对误差-4.65%,平均绝对误差为6.21%,证明新模型计算精度较高,可满足工程需求,新模型的提出可为泡沫排水采气工艺技术的高效实施和方案优化提供理论指导。     

自动投棒装置在苏里格气田的应用

自动投棒装置主要用于产水的气井口,通过往气井内投放泡排棒,泡排棒与气井内的水相溶起泡,由天然气带出气井实现排水功能,从而提高气井采收率。苏里格地区是低渗、低压、低丰度,大面积分布的中粗颗粒砂岩岩性气藏,非均质性强,连续性差,随着苏里格气田开发程度的逐渐增大,大部分气井在开发过程中,随着地层压力的下降,产水井逐渐增多,井口压力大幅度下降,产量逐渐递减,单井泡排试验工作量大,劳动强度较高。自动投注装置在苏里格气田的应用大大减轻了单井泡排工作量,有利个降低劳动强度,提高工作效率。本文对自动投棒装置在苏西区块应用效果进行分析评价,评价其现场可行性,及推广应用前景。     

排水采气工艺智能化研究

在气井的生产过程中,由于井筒积液会严重影响气井产量,所以排水采气也就成为气井重要工艺措施,但是现有的排水采气技术存在准确性不足、成本过大等问题。本文运用自动控制原理,以电磁感应理论为基础,将实现泡排剂的精确化投放、降低投放成本作为目标,考虑到装置在井下复杂环境的适应性,设计了一种智能化投放泡排剂的装置。本装置通过井下积液高度和压力大小两个变量对投放过程进行控制,避免人工操作对于投放准确度的影响,实现了泡排剂的精准投放,提高了泡排剂的使用效率。在单片机使用下,减少了泡排剂投放的工作量,降低了成本,对其他设备的改进研发,有借鉴意义。以延长气田为例,分析得出:本设备对于井下环境,以及不同井区的基础情况都有良好的适应性,易于普及和推广。