澀北氣田泡沫排水采氣技術的研究應用

(青海油田澀北作業公司 青海 格爾木 816000)

一、排水采氣實驗研究

(一)起泡劑的選擇

選擇起泡劑是以起泡劑的起泡能力、攜液能力、抗鹽能力和泡沫的半衰期四象指標來進行篩選。對12種起泡劑進行了性能試驗測試，優選出了適合的起泡劑。在篩選的過程中采用了攪拌法，配方測試采用Ross-Miles泡沫測定儀器進行泡沫高度和半衰期的測試。

(二)主起泡劑的抗鹽性評價

NaCL、CaCL2對起泡劑的影響；配制0.5%的十二種起泡劑溶液，用Waring Blender法分別測定50攝氏度時不同濃度下的起泡劑體積和半衰期。氯化鈉對表活的影響較小，都能耐受，但隨著NaCl的加入，起泡劑體積均有不同程度的下降，合成的K—12、BA—12、LAS、A、NPS—10、較AEO—9、APEC—10、OPP—10、OP—10、AES—3、AOS、咪唑啉起泡劑的抗鹽性能明顯強得多，在12g/1之前起泡劑性能變化不大，隨后其性能差別就明顯出來。在2%氯化鈣存在下，K12、LAS、OP—10和咪唑啉起泡能力急劇下降，在氯化鈣大于3%是，這幾種表變活性劑幾乎失去起泡能力，NPS—10、APEC—10AES—3、AOS、BS—12，A耐受氧化鈣的能力較強一些。

(三)礦化度對起泡劑的影響

按一定的比例配置不同礦化度的鹽水，根據不同組成編成不同的編號，用不同礦化度的鹽水配制成0.5%的起泡液，以Waring Blender法測定50度時的氣泡體積和泡沫半衰期。實驗之后發現抗礦化度能力較強的有A、NPS—10、APEC—10、BS—12、AOS、AES。在K1和K2之間，起泡能力幾乎不受影響。而OPP—10和AEO—9在此之后下降的幅度較大一些，不太適合作用主起泡劑。所要求的氯化鈣1%、氯化鈉4%是在模擬底層水條件下、測試結果OP—10、OPP—10、LAS、K12、AEO—9和咪唑啉均不符合要求。而A在礦化度5萬ppm以下，受影響很小，但超過6萬ppm之后，受影響較大。

(四)起泡劑的抗高溫性能力測試

按一定的比例配制10萬ppm礦化度的鹽水。用配制好的鹽水配制0.5%的起泡劑，以Waring Blender法測定不同溫度的起泡體積和泡沫半衰期。在試驗中可得出在40—60攝氏度之間，都是比較適合泡沫產生、存在的溫度、但是在高于60攝氏度之后，BS—12、APEC—10就明顯有衰弱的跡象。

二、起泡劑與穩定劑協同效應實驗

(一)井口投棒式

澀北氣田于2007年開始實施泡沫排水采氣工藝先導性試驗，共實施5口井。

加藥方式：井口投棒式。

消泡方式：不注消泡劑，井口放噴完井。

2010年，澀北氣田共實施泡沫排水采氣試驗7口井8井次，并首次實現了消泡進站生產。

加藥方式：簡易泡排車井口加注。

消泡方式：簡易泡排車井口間歇加注消泡劑。

選井范圍：以水淹停躺井為主。

(二)柱塞泵站內緊急切斷閥壓變處注入

澀北氣田泡沫排水采氣攻關試驗于2011年開始實施，全年共開展泡沫排水采氣攻關試驗19口井81井次，首次進行周期性泡排，確定各泡排井的加藥制度和泡排周期，并首次開展冬季低溫泡排攻關試驗。

加藥方式：10月份前，采用簡易泡排車井口加注；10月份后，采用泡排車井口加注。

消泡方式：柱塞泵站內緊急切斷閥壓變處注入。

選井范圍：以積液井為主。

澀北氣田2012年全年共開展泡沫排水采氣攻關試驗63口井299井次，進行了井口固體消泡試驗和7號站消泡配套工藝流程改造，攻克了冬季低溫泡排工藝技術，實現了泡排規模推廣。

加藥方式：泡排車井口加注。

消泡方式：泡排車站內緊急切斷閥壓變處注入。

選井范圍：以積液井為主

澀北氣田2013年上半年共開展泡沫排水采氣攻關試驗47口井190井次，完成了井口固體消泡試驗和7號站消泡配套工藝流程改造，準備進行連續泡排試驗，并進行了低壓低產泡排試驗。

加藥方式：泡排車井口加注。

消泡方式：泡排車站內緊急切斷閥壓變處注入消泡劑+井口固體消泡。

選井范圍：以積液井為主。

三、澀北氣田排水采氣難點

(一)生產壓差小，降低氣井的舉升能力

澀北氣田生產壓差為1MPa。澀北氣田近3年來生產壓差統計上看，生產壓差基本一致，均在1.0MPa左右，其中澀北一號、澀北二號、臺南氣田分別為0.93MPa、1.04MPa、1.02MPa。

(二)氣井出砂，會加快氣井積液速度和砂堵管線

由于砂的密度在2.5g/l左右，遠高于地層水密度，因此，產水氣井出砂后，會降低井口油壓，增大井底回壓，增大進站管線壓損，甚至導致進站管線砂堵。

四、澀北氣田氣井積液現狀

澀北三大氣田出水逐年加劇，開發難度不斷增加。年水氣比由2007年的30.03方/百萬方上升至目前的69.33方/百萬方。澀北一號氣田水氣比變動幅度不大；澀北二號氣田水氣比上升比較快，排水采氣工作量較大；臺南氣田部分層組出水嚴重，整體攜液能力強。

日產水量小于1m3的氣井仍為主體，但所占比重逐年下降：澀北一號、二號日產水量在3m3以上的氣井，分別占總井數的19.0%和22.8%，臺南氣田日出水量在5m3以上的氣井占總井數的15.9%，臺南氣田目前的出水仍以層內水為主。

五、排水采氣效果評價

2012年澀北氣田排水采氣攻關試驗工完成66口278井次，其中，泡沫55口261井次，游動閥氣舉5井次，增壓機氣舉6井次(4口返排)，井間互聯氣井1井次，渦流排水3井次(地面1口)，速度管柱試驗2井次。

六、結論和認識

起泡劑通過井口流程進行加注，該工藝施工簡單，成本低廉，效益高，適應范圍廣，容易操作，增產效果顯著，適合在澀北氣田推廣應用，在今后的氣田生產中，對于實施泡沫排水工藝的生產井要逐步研究摸索，提高工藝效果。