UT系列泡沫排水剂的特点

UT系列泡沫排水剂的特点和应用效果分析汇报人：戚杰汇报内容泡沫排水采气工艺技术简介UT系列泡沫排水剂的特点UT系列泡沫排水剂现场应用效果分析国内气井排水采气工艺以四川气田应用最多。到2002年底，四川气田排水采气3654井次，累计增产天然气95.41×108m3，其中泡沫排水采气工艺因其投资少、操作简便，自1980年首次试验以来共应用1962井次，累计增产34.82×108m3，占排水采气增产量的36.5%。四川气田多数泡排井应用了UT系列泡沫排水剂。泡沫排水采气工艺技术简介原理通过油管或油套管环空向井内注入泡沫剂，在气流的搅动下，产生具有一定稳定性的泡沫。这种由水或水夹凝析油为非连续相的高质量泡沫，迅速改变井底及管柱内的气液分布结构，井筒积液变为气、液混合相的泡沫。管内滑脱沉积的液相变为泡沫，迅速改变管内低部位流体的相对密度，连续生产的气相驱替泡沫流出井筒，逐步实现管内的气液结构的连续分布，从而排出井内积液。泡沫剂的作用(1)改变井筒气液分布结构。(2)大大降低油管内混合流体的相对密度。(3)加大气井生产压差，增加气井产量。(4)井底残留的表面活性剂，有助于气层损害的减少。高质量的起泡剂有助于消除气层水锁和有效地保护气层。(5)调整管内摩阻损耗。(6)降低气井携带液滴所需要的最小流量或载流量。工艺特点适用范围广,工艺成本低,受井况限制小，工艺简单易操作，管理难度小。表1威远气田各种工艺采气成本对比表（1997～1998年）工艺名称泡排柱塞气举气举－泡排射流泵电潜泵机抽相对成本比值1.001.011.891.2521.4914.487.49UT系列泡沫排水剂的特点UT系列泡沫排水剂通过十来年的应用和不断完善，目前已形成能解决各类型产水气井排液问题的泡沫剂以及与之相关的配套产品二十多个，不同产品性能特点不同。1具有植物活性物的起泡剂UT－1以天然植物“油患子、皂角”为材料，利用生物技术提炼分离其植物活性物并与其它表面活性剂复配而成。与低于80g/L的CaCL2、、Na2SO4、NaHCO3水型的地层水配伍性好。2固体泡沫排水棒UT-4、UT-6主要适用于无法加注液体起泡剂的产水气井（如偏远无电，泡排车无法进入的单井；油套环空有封隔器且具有油管鞋的井）或小水量间歇出水的井。3抗高矿化度、高温的UT-11B为一种具有特殊胶束的两性表面活性剂与其它多种表面活性剂复配而成的新型两性离子表面活性剂，在高盐状态下不会减弱对双电层的压缩，使亲水端离子间的排斥力减小，使表面活性剂在界面上的吸附量增加，从而保持低表面张力。4抗高凝析（轻质）油的UT-5E普通起泡剂或表面活性剂在乳化油的过程中能耗太大，且乳化状态不稳定，液体在搅动和举升状态下容易破乳或呈半乳化状态，难以形成可以带液的泡沫。UT-5E与油有较好配伍性，可实现将油变成稳定的泡沫而达到排液的目的。5多功能起泡剂UT-15它的应用将改变天然气井传统单一的泡沫排水采气、防腐、防垢的复杂工艺，使设备维护、生产操作、气井管理变得简单有效。其主要特点为：①减少生产环节，提高了工作效率。②降低能耗，节约成本。③排液效果明显、综合均匀缓蚀阻垢率高。不同井况特征、井身结构以及地层来液的水质差异对泡沫剂从形态到品质都有不同的要求。针对泡沫排水采气对泡沫剂的要求，井况大致分以下几种：（1）浅井、中深井1000m-3000m,井温40－60℃左右,矿化度5g/L－60g/L左右。（2）超深井4000m以上，井温120℃左右，矿化度5g/L－60g/L左右。（3）高矿化度150g/L－250g/L，此类井亦有高低温之分（4）油气水混产井，积液中含有部分凝析油5％－30％（油水比），此类井亦有高低温、高低矿化度之分。（5）油套环空有封隔器且具有油管鞋的井虽无法加注液体药剂但可在采油树上加装投药筒,以便投放固体泡排剂。（6）加注其它化学药剂的井，强调药剂间的配伍性。针对以上井况要求研发的UT系列泡沫排水剂目前有9个品种，基本满足了不同条件下开采工艺的需要。表2UT系列泡沫剂性能特点型号状态性能特点UT-1液体适用于浅井、中深井，中低温、中低矿化度UT－4固体适用于浅井、中深井，中低温、中低矿化度UT-5B液体与缓蚀剂有较好的配伍性，使泡排工艺和防腐措施能有效实施UT-5E液体适用于油水同产井，产油为主，油含量可高达80％（5油：水）UT-6固体抗高矿化度250g/L高凝析油30％（油：水），抗高温≤100℃UT-7液体具有防冻性能，适用于冬季较冷的环境。产品分A、B两种型号，A型在－25℃不冻结，B型在－30℃不冻结。UT-11B液体适合中深井，在高矿化度250g/L、高温≤100℃状态下有良好的起泡性能UT-11C液体适合中深井、超深井，在高矿化度250g/L、高温≤130℃，高凝析油30％（油：水）状态下有良好的起泡性能UT-15液体该产品为新开发的缓蚀泡排剂，能减缓H2S、CO2以及矿化水对油管的腐蚀，同时在矿化度≤80g/L，凝析油含量≤5％，温度≤90℃的地层水中有较好的起泡带液能力。表3配套产品性能特点品名型号状态性能特征有机硅消泡剂FG-2稠状液体破泡快，抑泡能力强，有效防止排出液中的泡沫进入输气管线破乳剂PR-3液体破除油水同产井因油被乳化而不能和水分离解堵剂JD-3液体解除井筒、井底因有机质聚集附着而造成的堵塞井筒净化剂UT-3液体解除井筒、井底因矿物质沉积而造成的无机垢堵塞微泡沫钻井液起泡剂PY-11C液体钻井新工艺微泡沫钻井的专用起泡剂，有效防止钻井过程中遇低压层泥浆漏失情况的发生三元复合驱表活剂FJSC-1稠状液体在弱碱、低碱状态下保持超低界面张力，并有较长的稳定周期。UT系列泡沫排水剂现场应用效果分析UT系列泡沫排水剂在四川气田得到广泛应用，在华北油田鄂尔多斯气田、胜利、大庆、辽河、长庆等油气田产水气井的排水采气应用中也取得了显著的效果。从产品投入使用至今先应用1000多井次，累计增产天然气20亿多立方米。气井增产，为老井挖潜带来巨大的经济和社会效益。实例1：四川张家场气田低压深井中与缓蚀剂配合使用——张5井采用用UT-1起泡剂排水使死井复活、张25井选用UT-5B型起泡剂优化起泡剂与缓蚀剂配伍性维持气井正常生产。张5井是张家场气田石炭系气藏的主力生产井，1980年12月完钻，1983年8月投产，初期产量（2.0~3.0）×104m3/d，1984年11月酸化后增产至13.0×104m3/d。该井1990年4月产水量开始猛增，由3月的0.5m3/d上升到6月的48m3/d，气量由3月的13.0×104m3/d降到6月的3.3××104m3/d。修井后生产恢复正常。1994年产水量又开始缓慢上升，至1996年3月，日产水已由1994年底的0.6m3/d上升到5m3/d，日产气由11.0×104m3/d降至8.0×104m3/d，井口流压已接近输压。1996年3月5日，井口压力平输压后气井水淹致死。通过研究，选用UT-1泡沫排水剂复活方案，并优选复活时机及药水比例，于7月13日复活，复活后产量达7.0×104m3/d。复活当年即增产天然气量1204.5×104m3。张25井生产后期由于积液造成生产不稳定，同时该井H2S含量高需定期加注缓蚀剂，由于缓蚀剂和泡沫剂不配伍导致泡排工艺不能正常开展，每月需关井复压放喷带液4～5次，严重影响正常生产，日产气量在（1～2）×104m3波动。经过对该井用泡沫剂重新选型评价，选用了UT-5B型泡沫剂（与缓蚀剂配伍性好），使用后，气井每天平稳带液400Kg以上，日产气量稳定1.6×104m3以上，有效恢复及保证了该井的平稳生产。实例2：四川老关庙气田超深、含凝析油井的应用—UT-11C关6井为须二气藏的一口老井，井深4270m，由于井底积液严重，积液矿化度40g/L，并含有少量凝析油，压力下降至与输压相平而间歇生产，日产气仅0.3×104m3。2003年5月通过调研、取样试验和分析研究，采用新型JD-3解堵剂进行解堵后，选用UT-11C型起泡剂，排出井筒积液30多方，恢复连续生产。目前日产气0.75×104m3，截止7月底，累计增产天然气82.5×104m3。实例3：四川威远气田中深、大水量井气举－泡排组合工艺的应用—UT-11995年威23井进行了双油管的气举－泡排（使用UT-1型泡沫剂）复合工艺试验。通过与本井的常规气举对比试验表明:一、该复合工艺排水量大增，日排水达100m3左右；二、增产气量明显高于常规气举；三、降低了注气压力，由常规气举的8.4MPa降至7.4MPa；四、改善了气－液两相在垂管中的流动状态，套油管压差由常规气举的6.7MPa减少至5.8MPa；五、降低了注采比，由常规气举的5:1降至1～1.13:1。该工艺相继在威47、威89、威93、威51等井推广，均收到良好效果。实例4：四川磨溪气田高矿化度含硫气井的应用—UT-11B磨溪气田雷一1气藏产出流体H2S含量较高，地层水矿化度高达260g/L，气井井下管串大多采用玻璃钢管材，使用UT-11B型泡沫剂进行泡沫排水采气，排液效果明显，年增产达300×104m3。实例5：四川新场气田砂岩气藏不同水型气井的应用——UT-1、UT-4、UT-11C新场气田蓬莱镇组气藏和沙溪庙组气藏中，蓬莱镇组气藏水型以Na2SO4和NaHCO3型为主，有少量的CaCL2型，矿化度102mg/L～1.3×104mg/L，产水量一般在10～50Kg/d，最高3m3/d左右，含少量（或不含）凝析油。沙溪庙组气藏水型以CaCL2型为主，少数为Na2SO4型，矿化度达5000～30000mg/L；单井产水量一般为50～300Kg/d，最高为3～4m3/d。针对该气田纵向气层多，气层温度差异较大，气田水型相差悬殊，根据实验和试验结果，分别优选了适合不同产层特征的UT-1、UT-4、UT-11C等起泡剂，并优化现场施工参数。目前年施工井数达190口，年增产天然气达4000×104m3/d，历年累计增产愈2亿立方米。结论泡沫排水采气工艺技术是有水气藏恢复或维持气井正常生产的重要措施之一，而气井起泡剂选型和工艺参数优化是影响泡排工艺效果的关键。UT系列泡沫排水剂目前基本能满足有水气井泡沫排水采气工艺的需要。如何运用新材料开发出多功能，环保性强，易于操作的新产品是泡沫排水剂发展的趋势。汇报结束谢谢！