UT-1型起泡劑在磨盤場石炭系氣藏的應用

趙朝文 任 科 李力民 何大鳳 戚 杰

1.中國石油西南油氣田公司重慶氣礦，重慶 400021；2.成都孚吉科技有限責任公司，四川，成都 610017

0 前言

磨盤場潛伏構造地處重慶市忠縣境內，位于大池干井構造帶中段東翼斷下盤的一個潛伏構造。 氣藏地震勘探始于1971 年，鉆井始于1987 年。 目前磨盤場石炭系氣藏先后完鉆井共6 口 （池22、022-2、56、61、061-1、061-2 井），6 口井總測試產氣量為198.64×104m3/d。

1 氣井情況

池061-1 井位于大池干井構造帶磨盤場構造中南段近軸部。 池061-1 井于2009 年2 月4 日投產，投產初期地層壓力43.019 MPa，生產套壓25.97 MPa，生產油壓8.0 MPa，日產氣約17×104m3，日產水0.3 m3，池061-1 井壓力特征及相關參數見表1。試驗前該井生產套壓7.13MPa，生產油壓1.72MPa， 日產氣0.6×104m3， 日產水0.3m3， 累產氣0.87×108m3，累產水1 165 m3。試驗前池061-1 井通過間歇性放噴提液制度生產，未采取其它排水采氣工藝措施。

表1 池061-1 井氣藏壓力特征及相關參數

池061-1 井2011 年1 月1 日～2013 年1 月10 日采氣曲線圖見圖1。由圖1 可以看出，隨著池061-1 井開發時間的推移，池061-1 井產能逐步下降，產氣量、油套壓開始波動，池061-1 井受積液影響日漸明顯，見圖1。 隨著產量進一步下降，油套壓差進一步增大，井底積液嚴重制約池061-1 井產能發揮。

池061-1 井需通過加注起泡劑來恢復正常生產［1-3］。針對目前池061-1 井生產情況，通過藥劑配伍性實驗優選出適用于池061-1 井的藥劑，通過現場加注試驗最終形成適用于池061-1 井的泡排工藝技術。

2 藥劑選型

2.1 地層水性質

池061-1 井水質情況見表2。

2.2 起泡劑選型

根據該井地層水水質特征及井身結構［4］， 初步篩選出6 種起泡劑， 其型號分別為：UT-1、UT-5B、UT-5D、UT-1 C、UT-15、UT-6。

2.2.1 發泡能力實驗

實驗使用羅氏泡沫儀評價起泡劑的起泡能力和穩泡性， 分別測試6 種藥劑濃度為1.00‰時， 在池061-1井水樣中的發泡能力，結果見表3。

表3 1.00‰起泡劑在池061-1 井水樣中的發泡能力

通過發泡能力實驗可以看出，6 種起泡劑在池061-1 井水樣中均有一定的發泡能力，同一濃度相比之下，液體UT-1 和固體UT-6 的發泡能力最好。

2.2.2 攜液能力實驗

分別測試6 種藥劑濃度為1.00‰時，在池061-1 井水樣中的攜液能力［5］，結果見表4。

通過攜液能力實驗數據可以看出，6 種起泡劑在池061-1 井水樣中均有一定的攜液能力， 同一濃度相比之下，液體UT-1 和固體UT-6 的攜液能力最好。

2.2.3 水樣與藥劑配伍性實驗

通過上述實驗得出：6 種起泡劑在池061-1 井水樣中液體UT-1、固體UT-6 的發泡能力、攜液能力最好。 因此在以下配伍性實驗中選用UT-1、UT-6。

表4 1.00‰起泡劑在池061-1 井水樣中的攜液能力

分別稱取2.50 g UT-1 起泡劑于兩個250 mL 廣口瓶中，再分別加入池061-1 井水樣溶解稀釋至250 g，得到藥劑濃度為1.00%的樣液，觀察其狀態。 然后將樣液放入烘箱中， 在90 ℃條件下靜止恒溫4 h 后取出觀察其狀態，結果見圖2～4。

用以上同樣的方法測試UT-1 及UT-6 分別在池061-1 井水樣中的配伍性，結果見表5。

通過以上配伍性實驗可以得出：UT-1 能完全溶于池061-1 井水樣中，混合溶液無分層現象、無沉淀產生；UT-6 能完全溶于池061-1 井水樣中， 混合溶液無分層現象、無沉淀產生，但溶液變成乳白色渾濁狀態。 說明UT-1 與池061-1 井水樣配伍性好于UT-6。

圖2 池061-1 井水樣恒溫前、 后照片

圖3 UT-1 與池061-1 井水樣恒溫前、 后照片

圖4 UT-6 與池061-1 井水樣恒溫前、 后照片

表5 藥劑配伍性實驗結果

2.2.4 最佳濃度確定實驗

根據配伍性實驗結果， 選取UT-1 作為池061-1 井的起泡劑。 分別測試UT-1 藥劑濃度為1.00‰、1.50‰、2.00‰時，在池061-1 井水樣中的攜液能力，結果見表6。

從以上實驗數據可以看出：UT-1 在池061-1 井水樣中，當藥劑濃度為1.50‰時，攜液率達到82.75%。根據實驗室數據和現場應用數據對比分析結果顯示，起泡劑在實驗室測試的攜液率達到75.00%時，在現場使用能滿足生產排液需要，因此建議在池061-1 井泡沫排水采氣工藝中最佳使用濃度UT-1 為井底積液的1.50‰。

表6 不同濃度的UT-1 在池061-1 井水樣中的攜液能力

2.3 消泡劑選型

根據水樣性質及初步確定消泡劑型號為：FG-2 A 和FG-2B。

2.3.1 消泡劑與起泡劑的配伍性實驗

取兩種消泡劑在含UT-1 的池061-1 井水樣中進行配伍性實驗發現：FG-2 A、FG-2B 能溶于含UT-1 的池061-1 井水樣中，混合后溶液具有良好的流動性，無沉淀產生，無分層現象，在30 ℃條件下恒溫4 h 后混合溶液無變化。 說明FG-2 A、FG-2B 與含UT-1 的池061-1 井水樣有良好的配伍性能。

2.3.2 消泡劑破泡及抑泡能力實驗

配比含1.50‰UT-1 的池061-1 井水樣起泡液，配制濃度為1.00%的FG-2 A、FG-2B 消泡劑稀釋液， 用超級恒溫水浴預熱恒溫攜液儀，測取當純消泡劑與純起泡劑比例分別為1∶2、1∶1、2∶1 時的破泡時間和抑泡能力。 消泡劑在起泡液中的破泡及抑泡能力實驗結果見表7。

表7 消泡劑在起泡液中的破泡及抑泡能力實驗結果

通過破泡及抑泡能力實驗結果可以看出，FG-2 A 和FG-2B 在含UT-1 的池061-1 井水樣中有較強的破泡及抑泡能力，當純消泡劑∶純起泡劑=1∶1 時，破泡時間≤10 s，泡沫高度≤100 mm。 實驗室數據和現場應用數據對比分析結果顯示，在實驗室破泡能力測試破泡時間≤10 s，抑泡能力測試產生泡沫高度≤100 mm 時，在現場應用就能達到較好的破泡、抑泡效果，滿足穩定生產要求。 因此建議在池061-1 井消泡工藝中使用FG-2 A 油氣田用有機硅消泡劑或FG-2B 油氣田用有機硅消泡劑，其最佳使用量與該井起泡劑用量的比例為1∶1。

3 現場應用

3.1 現場加注試驗

2013 年1 月10 日開始加注起泡劑，加注前池061-1井套壓7.13 MPa，油壓1.72 MPa，日產量0.6×104m3。 加注制度見表8。

表8 池061-1 井泡排加注制度

3.2 效果評價

圖5 泡沫排水采氣措施前后生產動態曲線

通過圖5 加注前后生產曲線圖可以看出， 實施泡沫排水采氣措施后，池061-1 井日產氣量由0.6×104m3上升至2.0×104m3，日產水量由0.3 m3上升至8 m3，帶液連續且效果顯著，產氣量和產水量均趨于穩定。 油套壓差由5.35 MPa 下降至0.9 MPa，并且未出現明顯波動。 僅2013年1 月池061-1 井共增產天然氣量約17.5×104m3，池061-1 井泡排措施取得明顯效果。

4 結論

a）池061-1 井泡排工藝現場試驗表明，藥劑室內初選和配伍實驗的有機結合篩選藥劑是泡排工藝措施成功的保證。

b）池061-1 井通過加注UT-1 型起泡劑，實施泡沫排水采氣措施，僅2013 年1 月池061-1 井就增產天然氣量約7.5×104m3，取得了明顯的增產效果。 磨盤場氣田泡沫排水采氣的配套工藝技術，可在該氣田其它產水氣井中推廣使用。證明UT-1 型起泡劑適合磨盤場氣田，可在該氣田其它產水氣井中推廣使用。

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