涩北气田泡沫排水采气技术的研究应用

(青海油田涩北作业公司 青海 格尔木 816000)

一、排水采气实验研究

(一)起泡剂的选择

选择起泡剂是以起泡剂的起泡能力、携液能力、抗盐能力和泡沫的半衰期四象指标来进行筛选。对12种起泡剂进行了性能试验测试，优选出了适合的起泡剂。在筛选的过程中采用了搅拌法，配方测试采用Ross-Miles泡沫测定仪器进行泡沫高度和半衰期的测试。

(二)主起泡剂的抗盐性评价

NaCL、CaCL2对起泡剂的影响；配制0.5%的十二种起泡剂溶液，用Waring Blender法分别测定50摄氏度时不同浓度下的起泡剂体积和半衰期。氯化钠对表活的影响较小，都能耐受，但随着NaCl的加入，起泡剂体积均有不同程度的下降，合成的K—12、BA—12、LAS、A、NPS—10、较AEO—9、APEC—10、OPP—10、OP—10、AES—3、AOS、咪唑啉起泡剂的抗盐性能明显强得多，在12g/1之前起泡剂性能变化不大，随后其性能差别就明显出来。在2%氯化钙存在下，K12、LAS、OP—10和咪唑啉起泡能力急剧下降，在氯化钙大于3%是，这几种表变活性剂几乎失去起泡能力，NPS—10、APEC—10AES—3、AOS、BS—12，A耐受氧化钙的能力较强一些。

(三)矿化度对起泡剂的影响

按一定的比例配置不同矿化度的盐水，根据不同组成编成不同的编号，用不同矿化度的盐水配制成0.5%的起泡液，以Waring Blender法测定50度时的气泡体积和泡沫半衰期。实验之后发现抗矿化度能力较强的有A、NPS—10、APEC—10、BS—12、AOS、AES。在K1和K2之间，起泡能力几乎不受影响。而OPP—10和AEO—9在此之后下降的幅度较大一些，不太适合作用主起泡剂。所要求的氯化钙1%、氯化钠4%是在模拟底层水条件下、测试结果OP—10、OPP—10、LAS、K12、AEO—9和咪唑啉均不符合要求。而A在矿化度5万ppm以下，受影响很小，但超过6万ppm之后，受影响较大。

(四)起泡剂的抗高温性能力测试

按一定的比例配制10万ppm矿化度的盐水。用配制好的盐水配制0.5%的起泡剂，以Waring Blender法测定不同温度的起泡体积和泡沫半衰期。在试验中可得出在40—60摄氏度之间，都是比较适合泡沫产生、存在的温度、但是在高于60摄氏度之后，BS—12、APEC—10就明显有衰弱的迹象。

二、起泡剂与稳定剂协同效应实验

(一)井口投棒式

涩北气田于2007年开始实施泡沫排水采气工艺先导性试验，共实施5口井。

加药方式：井口投棒式。

消泡方式：不注消泡剂，井口放喷完井。

2010年，涩北气田共实施泡沫排水采气试验7口井8井次，并首次实现了消泡进站生产。

加药方式：简易泡排车井口加注。

消泡方式：简易泡排车井口间歇加注消泡剂。

选井范围：以水淹停躺井为主。

(二)柱塞泵站内紧急切断阀压变处注入

涩北气田泡沫排水采气攻关试验于2011年开始实施，全年共开展泡沫排水采气攻关试验19口井81井次，首次进行周期性泡排，确定各泡排井的加药制度和泡排周期，并首次开展冬季低温泡排攻关试验。

加药方式：10月份前，采用简易泡排车井口加注；10月份后，采用泡排车井口加注。

消泡方式：柱塞泵站内紧急切断阀压变处注入。

选井范围：以积液井为主。

涩北气田2012年全年共开展泡沫排水采气攻关试验63口井299井次，进行了井口固体消泡试验和7号站消泡配套工艺流程改造，攻克了冬季低温泡排工艺技术，实现了泡排规模推广。

加药方式：泡排车井口加注。

消泡方式：泡排车站内紧急切断阀压变处注入。

选井范围：以积液井为主

涩北气田2013年上半年共开展泡沫排水采气攻关试验47口井190井次，完成了井口固体消泡试验和7号站消泡配套工艺流程改造，准备进行连续泡排试验，并进行了低压低产泡排试验。

加药方式：泡排车井口加注。

消泡方式：泡排车站内紧急切断阀压变处注入消泡剂+井口固体消泡。

选井范围：以积液井为主。

三、涩北气田排水采气难点

(一)生产压差小，降低气井的举升能力

涩北气田生产压差为1MPa。涩北气田近3年来生产压差统计上看，生产压差基本一致，均在1.0MPa左右，其中涩北一号、涩北二号、台南气田分别为0.93MPa、1.04MPa、1.02MPa。

(二)气井出砂，会加快气井积液速度和砂堵管线

由于砂的密度在2.5g/l左右，远高于地层水密度，因此，产水气井出砂后，会降低井口油压，增大井底回压，增大进站管线压损，甚至导致进站管线砂堵。

四、涩北气田气井积液现状

涩北三大气田出水逐年加剧，开发难度不断增加。年水气比由2007年的30.03方/百万方上升至目前的69.33方/百万方。涩北一号气田水气比变动幅度不大；涩北二号气田水气比上升比较快，排水采气工作量较大；台南气田部分层组出水严重，整体携液能力强。

日产水量小于1m3的气井仍为主体，但所占比重逐年下降：涩北一号、二号日产水量在3m3以上的气井，分别占总井数的19.0%和22.8%，台南气田日出水量在5m3以上的气井占总井数的15.9%，台南气田目前的出水仍以层内水为主。

五、排水采气效果评价

2012年涩北气田排水采气攻关试验工完成66口278井次，其中，泡沫55口261井次，游动阀气举5井次，增压机气举6井次(4口返排)，井间互联气井1井次，涡流排水3井次(地面1口)，速度管柱试验2井次。

六、结论和认识

起泡剂通过井口流程进行加注，该工艺施工简单，成本低廉，效益高，适应范围广，容易操作，增产效果显著，适合在涩北气田推广应用，在今后的气田生产中，对于实施泡沫排水工艺的生产井要逐步研究摸索，提高工艺效果。