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.     

川西老区中浅层新型泡排药剂研发与应用

川西老区中浅层气井已总体处于低压低产阶段，井口压力低于1 MPa占比76.13%，产量低于0.2$\times$10$^4$m$^3$/d占比57.14%，80.62%的气井已介入泡排工艺，但泡排工艺效果逐渐变差。针对高含凝析油气井泡排效果差、低压低产气井泡排低效及积液与乳化并存致气井治理难度大等问题，研发了3种新型SCU系列泡排剂。通过建立CHSB—SDS—PFBS三元表面活性剂体系，研发了高抗凝析油泡排药剂SCU—2，可将气液表面张力降低至26.73 mN/m，抗凝析油含量达50%；优选反应体系及催化剂，研发了自生能量型泡排药剂SCU—3，可在井筒发生化学反应生成N$_2$，并释放热量，提高低压低产井泡沫举升效率；优选复合酸与抗油性表面活性剂复配，研发了净化与排液一体化药剂SCU—6，同等浓度下降黏能力优于常规净化剂，起泡能力优于常规泡排剂。SCU系列药剂应用138口井，有效率89.73%，增产天然气774$\times$10$^4$m$^3$。新药剂拓展了泡排工艺技术的应用范围，具有良好推广应用前景。     

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。     

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。     

川西致密砂岩气藏井筒积液储层损害机理研究

川西致密砂岩气藏储量丰富，但存在井筒积液现象，储层损害严重，从而影响开发效率。深入认识井筒积液储层损害机理是从根本上解决积液储层伤害的前提和基础。针对气井井筒积液储层损害问题，开展井筒积液储层损害定量化评价实验，分析其损伤机理。结果表明，储层含水敏性矿物，易与液体产生反应；且中小孔隙多，造成毛管压力高，导致井筒积液损害严重。井筒压力每增加1 MPa，储层损害程度增加约6%；泡排剂对储层的损害程度随浓度的增加而增大，泡排剂与凝析油作用后对地层造成的损害更大，泡排剂浓度大于0.5%时，对储层的损害程度可达90%以上。研究结果为揭示川西致密砂岩气藏井筒积液储层损害机理提供了科学依据。     

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。     

油-气-水三相流水平井携液临界气量计算方法

川西中浅层水平井不同程度产液,当气井积液时,需实施泡排等工艺技术排液后才能稳产,而判断积液最简单的方法是计算气井携液临界气量,气井携液临界气量计算常用液滴或液膜模型,此两种模型均基于液滴或液膜反转作为判断积液标志而建立,应用结果与实际符合率较低。针对以上问题,开展了水平井积液规律模拟实验及相关模型研究,结果表明,液滴或液膜反转时,井筒均未积液,以液滴或液膜反转判断积液建立的模型计算的积液时间比实际偏早,进而基于实验现象,分析气体带液能力,建立新的气井积液判断标准;倾斜段携液临界气量随井斜角度的变化先增加后减少,40°时携液临界气量最大;基于实验测试数据,考虑含油率、井斜角对携液临界气量的影响,建立了携液临界流量计算模型,应用于中浅层水平井油—气—水三相流井筒积液判断,符合率91.4%,在同类气井具推广应用价值。     

抗油抗高矿化度泡沫排水剂的室内研究

针对国内高温深井、高凝析油气井开采后期井底产生大量积液影响正常生产的实际情况,研制出了一种
在高温高含凝析油条件下起泡性和泡沫稳定性良好的泡排剂,能显著提高气井采收率,稳定气井产量。采用改
进Ross–miles 法对各种单一起泡剂的起泡性和泡沫稳定性进行评价筛选,最终选用SDS、CAB、SBFA–30 进行复
配,为了进一步提高泡沫的稳定性,还添加聚乙烯醇（PVA）作为稳泡剂。通过正交实验优化出最佳复配体系为
0.1%SDS+0.1%CAB +0.05%SBFA–30+0.02%PVA,实验结果表明,该复配体系在150 ℃、凝析油体积分数高达50% 具
有良好的起泡性和稳泡性。     

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。     

一种自生泡沫凝胶复合堵剂的室内研究

针对常规泡沫稳定性差,封堵效果有限的缺点,提出了自生泡沫/凝胶复合堵水剂。该体系的生气剂为NH₄Cl和NaNO₂,凝胶为水玻璃,酸催化剂为一种强酸弱碱钠盐,起泡剂为十二烷基苯磺酸钠,确定出了体系的基本配方为3.0%硅酸钠+2.0%胶凝剂QX+2.5%NH₄Cl+2.0%NaNO₂+0.5%ABS。利用高温高压反应釜对体系的产气特性进行了研究,结果表明该体系具有延迟产气的特点,在12h后才开始大量产气,体系的胶凝时间长达16h,胶凝后具有一定的抗压强度,可提高对地层的封堵能力;岩芯流动实验表明,该自生泡沫/凝胶体系可有效地封堵含水岩芯,封堵率为88.1%,对含油岩芯封堵效果较差,因而是一种较好的选择性堵剂。     

压缩空气泡沫析液过程分析

利用压缩空气泡沫灭火系统和析液装置,对典型的蛋白型A类泡沫灭火剂在压缩空气泡沫产生方式下的泡沫析液(泡沫溶液的质量分数取0.3%~2.4%)过程进行了实验研究,同时通过建立分析模型来反映析液过程.研究发现泡沫在析液之前存在延迟现象,析液速率并非从一开始就递减,而是先有一个峰值,峰值过后其值逐步降低并趋近于0,此时析液质量趋于平稳.实验表明:最大析液速率、析液速率常数、50%析液时间都与溶液质量分数相关,增大溶液质量分数则最大析液速率、析液速率常数都会呈指数衰减而50%析液时间则呈指数上升.模型和实验结果的对比很吻合,能恰当地反映压缩空气泡沫的析液过程.     

泡沫铝合金析液与凝固过程数值模拟研究

通过对析液方程和能量守恒方程的耦合,建立了吹气法生产泡沫铝过程中泡沫铝合金析液与凝固过程的一个数学模型,计算了铝合金体积分数和温度在泡沫铝合金凝固过程中随时间、空间的变化.从数值模拟角度对粘度、表面张力和重力加速度等参数对凝固过程的影响进行了定量分析,模拟结果表明:在干泡沫凝固过程中,析液过程和凝固过程是相互作用的,凝固时间以及凝固后固体体积分数的分布与熔体泡沫析液现象有直接关系,熔体物性参数和生产环境对凝固时间和泡沫的孔隙率有较大影响.     

单条Plateau边界中微流动分析及其在液态泡沫铝析液研究中的应用

为得到液态泡沫铝的宏观孔隙率分布,提出基于平均速度的泡沫析液模型.从单条Plateau边界上气液界面的流动特征入手,利用格子-Boltzmann方法(LBM)计算plateau边界内部速度分布并将其应用于整体泡沫的析液过程.结果表明:在相同条件下,泡沫体内固壁处plateau边界内平均速度约为内部plateau边界的6～8倍,解释了不同容器内泡沫体析液速率差异的原因.本文模型计算结果与经典析液模型以及实验结果较吻合,证明了模型的可适用性.     

强化泡沫驱油体系性能研究

利用Waring搅拌器测定了不同泡沫体系的泡沫性能,利用岩心驱替试验测定了泡沫在岩心中的阻力压差及驱油效果,研究了不同浓度的聚合物对泡沫体系起泡性能和稳定性的影响,确定了聚合物在强化泡沫驱油体系中的最佳使用量。对单一聚合物体系、单一泡沫体系与强化泡沫体系在水驱后的稳定性及驱油效果进行了对比分析,结果表明,强化泡沫体系比单一泡沫体系具有更强的稳定性;比聚合物及单一泡沫体系的驱油效果更好,是一种较为实用的驱油体系。室内试验表明,该体系能够较大幅度地提高采收率。     

强化泡沫驱油体系性能研究

利用Waring搅拌器测定了不同泡沫体系的泡沫性能 ,利用岩心驱替试验测定了泡沫在岩心中的阻力压差及驱油效果 ,研究了不同浓度的聚合物对泡沫体系起泡性能和稳定性的影响 ,确定了聚合物在强化泡沫驱油体系中的最佳使用量。对单一聚合物体系、单一泡沫体系与强化泡沫体系在水驱后的稳定性及驱油效果进行了对比分析 ,结果表明 ,强化泡沫体系比单一泡沫体系具有更强的稳定性 ;比聚合物及单一泡沫体系的驱油效果更好 ,是一种较为实用的驱油体系。室内试验表明 ,该体系能够较大幅度地提高采收率。     

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。     

泡沫体系下起泡剂在河间东营油砂上的吸附

针对华北油田河间东营油藏所筛选优化出的泡剂体系,开展了泡沫体系下起泡剂在油砂表面上的静态吸附特征研究。研究结果表明,起泡剂在油砂上的吸附不符合Langmuir等温吸附曲线。当表面活性剂平衡浓度≤0.01%时,对应的油砂的吸附量仅为0.178 mg/g。随着表面活性剂浓度的增加,曲线的斜率增加很大,导致吸附量迅速增加。表面活性剂浓度继续增加,达到最大吸附量,此时浓度为0.30%,油砂吸附值为1.06 mg/g。随着表面活性剂浓度的进一步增大,油砂吸附量下降。随着矿化度的不断增加,泡沫体系下的起泡剂在油砂上的吸附量也逐渐增加。     

泡沫流体流变特性研究

按文题,在考虑壁面滑移速度条件下,理论上推导了泡沫流体在圆管中流动的流量和速度分布表达式。通过实验测定了滑移速度V_s,其与剪应力τ_w之间的关系可归纳为V_s=ατ_w~b。验证了流量方程的正确性。发现以十六烷基磺酸钠为发泡剂的泡沫流体符合Hersechel-Buckley本构方程,流变特性参数为τ_0=10.5[Pa],K=0.824[Pa·s~n]和n=0.54。     

聚氨酯改性酚醛泡沫塑料

以聚氨酯预聚物作为改性剂加入到酚醛树脂中,再与其他助剂复合发泡制成酚醛泡沫塑料.讨论了预聚物加入量对酚醛泡沫掉渣程度、压缩强度、弯曲强度、热稳定性及临界氧指数等性能的影响,并对改性泡沫的形态结构进行了研究.结果表明,预聚物加入3%(相对酚醛树脂质量)时,改性泡沫的掉渣程度与纯酚醛泡沫相比减少22.5%,加入13%时可减少65.3%,且泡沫断面致密均匀、光滑无沫、有回弹性;预聚物加入量小于8%时,压缩强度与相应容重的纯酚醛泡沫类似,但大于8%时明显提高;弯曲强度与同容重酚醛泡沫相比略有下降;热稳定性、氧指数等性能基本不变;相差显微镜图片证明了改性泡沫体内形成了交联网络.     

FRC-膨胀珍珠岩泡沫制品

主要研究以水泥为粘合剂,以膨胀珍珠岩为轻骨料,加入外加剂,以搅拌,自然发泡流动成型的ＦＲＣ－膨胀珍珠岩泡沫制品。该产品具有保温、吸音、无毒,容重小,质软等特点,且工艺简单,成本低。