泡沫排水采气技术研究

席鑫

摘要：现阶段，排水采气技术体系主要包括电潜泵、柱塞、气举等技术。与其他技术相比，泡沫排水采气技术具有操作简单、适应性广、成本低廉等优点，近年来受到国内外的广泛关注。泡沫排水采气技术的核心是配制和筛选合适的起泡剂，以达到高产和高采收率，实现气田高效开发的目的。

关键词：天然气；泡沫排水采气；起泡剂；筛选；

天然气作为一种环保清洁的能源，在经济社会发展和建设生态文明社会中发挥着积极的作用，对天然气的需求将会越来越大。作为一种不可再生资源，如何实现天然气的高效开采显得尤为重要。排水采气是提高天然气采收率的重要措施。目前，电潜泵、柱塞、气举等技术广泛应用于排水采气技术中。与其他技术相比，泡沫排水采气技术具有操作简单、适应性广、成本低廉等优点， 对泡沫排水采气技术进行了研究，重点分析了起泡剂的筛选和评价。

一、泡沫排水采气现状及问题分析

目前国内外气田排水采气措施多样化，应用广泛的排水采气工艺是泡沫排水采气。对比分析苏东区块不同排水采气措施的经济效益，初期投入柱塞效益高，但大部分新井，由于产能高需要节流器生产，泡排作为措施连续生产过渡阶段的辅助排水采气措施必不可少。泡排排水采气效果差主要体现在三个方面：（１）不关井只在油套环空中加注泡排剂效果较差；（２）管线压力高（压缩机停机／下古管线流程）的井泡排效果差；（３）关井油压恢复程度低的井泡排效果差。

二、影响天然气排水采气技术的主要因素及优化措施分析

1.影响因素分析。将排水采气技术应用在天然气井，会受到多项因素的影响，主要包括如下几项：水质因素。在排水采气技术应用过程中，水质是一项关键性影响因素，如果水质较差，会对开采工作产生直接影响。但是在大部分天然气井中，受到水质问题的影响，导致排水工作难度较大，在排水采气期间水质不达标问题较为严重，水中存在较多杂质，会对井下排水产生造成不利影响，导致天然气井排水效果下降，不利于开采工作顺利实施。注水模式因素。在天然气井开采过程中，为了保证开采效率，对于开采技术的要求不断提升，传统的注水模式难以取得良好效果，存在着供能不足、效率较低等问题，所以需要做好注水模式的优化，但是当前部分油田中采用的注水模式不合理，排水采气技术选择不科学，使得天然气井开采效率较低。测试因素。在天然气井开发过程中，排水采气技术是否能够达到效果，直接影响天然气井开发最终效果，所以需要做好排水采气技术的测试工作，为后续具体应用提供数据支持，但是部分天然气井的前期测试工作中，测试缺乏管理，导致测试结果与实际情况不符，使得后续的排水采气效果不足，需要进一步加强排水采气技术前期测试优化。

2.优化措施。结合排水采气技术在应用过程中受到的影响，技术优化可以采用如下几项措施：强化水质管理。在排水采气技术应用过程中，为了提升采气效率与质量，需要做好注水水质管理工作，不然会对排水采气效率产生直接影响。在天然气井开采深度逐渐提升的背景下，开采难度不断提升，为了确保天然气井开发效果，需要加强水质管理，合理处理多样化、复杂化的水质。例如，可以采用井底水处理罐反冲洗变频调速技术，通过变频调速、自动化技术的优势，能够高效处理井底水，避免对天然气井开采产生负面影响。在该技术应用过程中，需要确保冲洗水泵操作规范性，需要在提升水泵运行速度控制能力，能够提升排水采气效果，减少天然气井复杂环境对于采气的影响，是排水采气技术应用的有效优化措施。优化排水采气模式。天然气井中排水采气技术水受到模式的影响，所以需要结合天然气井的实际情况，做好排水采气模式的优化。在排水采气模式中，需要采用许多机械设备，设备参数、运行情况等会对技术效果产生直接影响，所以需要加强对机械设备的调整，明确排水仪器设备的基本特点，对设备功率、排量等技术参数进行全面优化，按照天然气井的特点对技术参数进行调整，促进离心泵运行效率提升；往复泵作为排水采气期间的重要基础设施，其运行效率会受到泵阀的影响，所以需要做好整体系统的优化，可以对注水输送管线、往复泵进行优化与整合，确保其能够具有充足的动力，结合运行参数的准确计算，能够使得系统运行效果提升，实现对排水采气模式的优化，实现提升排水采气工作效率的目标。做好测试工作。为了提升前期排水采气测试效果，需要做好测试工作的管理，同时对测试系统以及相关技术进行创新，比如可以采用智能化技术，通过智能化技术对测试系统进行完善与优化，并丰富测试系统功能，测试系统中需要包括井下测试、地面注水测试等，可以获取更加全面的测试信息，实现对测试信息的高效化传递。在地面注水测试系统中，利用智能技术对信息与数据进行采集，确保测试系统运行连续性，可以得到更加准确的测试结果，全面提升测试效率，使其满足天然气井排水采气工艺的实施需求，通过开展科学的前期测试工作，能够有效促进后期排水采气工艺落实。

三、高效泡排技术路线

1.节流器生产井积液优先打捞节流器。节流器是影响气井泡排效果的主要因素，气井积液后，应优先打捞节流器再开展泡排措施。以某为例，该井在节流器生产阶段积液，开展泡排措施效果不明显，当节流器打捞后，气井产量由０.1ｘ10４ｍ３／ｄ提升至０.7ｘ10４ｍ３／ｄ，开展泡排措施效果较好。

2.泡排适应性选井。关井期间油压恢复的气井泡排措施适应性好；关井后油压不恢复的气井泡排措施不适应。以某井为例，该井生产时套压波动上升，关井后油压恢复至与套压持平，开展泡排措施效果明显，井生产时套压恒值不变，关井后油压不恢复，开展泡排措施无效。

３．加注途径制定。由于套管加注仅适用于套压上升初期、产量较大、环空液面深度不超过200ｍ的气井，该类井在水气比高的区块较少。因此主推油管加注泡排剂，通过关井使泡排剂直接与油管液面接触，生成泡沫，排出井筒积液。（1）油管加注井以某井为例，该井积液生产时间较长，且关井后油套压差较大，开展油管加注泡排剂效果明显。（2）套管加注井以井为例，该井套压波动幅度大，且产量为１.2ｘ10４ｍ３／ｄ，大于临界携泡流量０.5ｘ10４ｍ３／ｄ，在套压初升期，套管加注泡排剂，效果明显。

4.关井时间制定。（1）关井时间１天以内该类井积液量较少、产量高，关井１天内油压可恢复与套压持平，产量一般大于0.5ｘ10４ｍ３／ｄ（临界携泡流量），考虑到提高气井开井时率及泡排剂流人井底时间，关井时间控制在１天以内。（2）关井时间１天以上该类井积液量较少、产量高，关井１天内油压可恢复与套压持平，产量一般大于０.5ｘ10４ｍ３／ｄ（临界携泡流量），考虑到提高气井开井时率及泡排剂流人井底时间，关井时间控制在１天以内。

5.开井时间制定。根据现场试验，套压上升１ＭＰａ时、油管液面约增加10米，套压上升程度越高、井筒积液越严重。现场实施时将套压上升１ＭＰａ作为气井有效措施时间，要根据气井历史生产数据分析套压上升规律，合理制定开井时间。

6.稀释浓度制定。通过查询泡排剂使用说明书，的水溶液可以起到发泡作用，溶剂与水按照１：10稀释比例勾兑，既可以保证泡排剂的黏稠度不会太高而挂壁严重，同时可以节省泡排剂的消耗。

7.加注量制定。一般积液井加注量为80Ｌ，受挂壁及管线残留影响，加注40Ｌ时无效，严重积液井可以增大加注量。

总之，泡排措施效果受产量和压力影响大，生产压差在气井携液机理中起主要作用，只在套管加注泡排剂效果不明显。泡排前延长关井时间，构建更大的生产压差，提高瞬时流量超过5000ｍ３／ｄ，有利于提高泡排效果。油压恢复程度是影响泡排效果的主要因素，关井油压恢复快的井只开展间歇措施可起到排液效果。

参考文献：

[1]王华，关于泡沫排水采气技术研究.2022.

[2]马锦.天然气井排水采气工艺方法研究.2021.