降低气液分离集成装置携液率现场试验研究及应用

气液分离集成装置广泛应用于长庆油田中小型站场,但生产运行过程中发现存在气液分离效果差,导致气体管路积液、冻堵,加热炉火嘴液堵的现象。通过采用故障统计方法确认了导致伴生气携液率高的主要原因在于气液分离集成装置自身的分离效果较差。通过采用关联图法进一步确认装置伴生气携液率较高的影响因素后,对集成装置的结构采取了延长排液管、分液包增设液位检测器、取消气液平衡管、改动气体管路结构等措施,使改进后的气液分离集成装置携液率低于2%,有效地保证了正常的生产运行。

甜菜碱/AOS/Gemini季铵盐三元复合型泡排剂的研制与性能评价

泡沫排液技术是保障气井产量的重要手段,研发高性能的泡排剂极其关键。为适应高矿化度、高凝析油含量及高温等苛刻气井环境,以椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱(CHSB)作为主剂,α-烯基磺酸钠(AOS)和合成的Gemini阳离子表面活性剂CAGB作为辅剂制备了一种高效环保的三元泡排体系。结果表明,三元复配体系AOS/CAGB/CHSB在摩尔比为12∶3∶35、总量为20 mmol/L时性能最优,泡沫体积和半衰期分别达到360 mL和30.27 min;在含有30%甲醇的泡排剂溶液中,测得的携液率最高可达31%,发泡率为95%;在含有0%~50%凝析油的泡排剂溶液中,三元泡沫体系表现出良好的性能,其中在凝析油含量为20%时,测得的携液率最高可达38%,发泡率为95%;优选的三元复配体系AOS/CAGB/CHSB对盐离子耐受性较差,加入螯合剂(氨三乙酸三钠(NTA))后,三元复配体系在矿化度为150 g/L的溶液中仍能稳定发泡和携液;温度大于50℃时,泡沫的携液率也逐渐增加,温度在90℃时,携液率在95%以上。此外,通过表面张力测试、泡沫微观结构观察也证实了该泡排剂体系存在的协同效应使其起泡、稳泡和泡沫携液能力得到有效提升。

一种甜菜碱Gemini泡排剂的制备及其性能

以3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠、油酸酰胺丙基二甲基叔胺、1,2-二溴乙烷为原料合成了甜菜碱Gemini表面活性剂(简称M-66),采用FTIR,~1H NMR,ESI-MS方法对其结构进行了表征,并测得25℃时M-66的表面张力和临界胶束浓度分别为28.22 m N/m和3.8×10^(-6) mol/L;考察了M-66的起泡性能和综合携液性能,且与常用油田助剂椰子油脂肪酸二乙醇酰胺、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基硫酸钠和月桂基羟乙基咪唑啉进行了对比。实验结果表明,M-66表现出较好的起泡性能和综合携液性能;在清水、250 000 mg/L矿化度的矿化水、20%(φ)甲醇溶液、30%(φ)凝析油-水混合液的条件下,M-66携液率最高分别达89%,65%,85%,59%,表现出良好的抗盐、抗甲醇、抗凝析油性能,且与十六烷基三甲基氯化铵复配携液性能更优。

一种甜菜碱型Gemini表面活性剂的制备及其作为泡排剂主剂的性能评价

以3-氯-2-羟基丙烷磺酸钠、1,2-二溴乙烷、油酸酰胺丙基二甲基叔胺为原料合成甜菜碱型Gemini表面活性剂(T-21),通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱表征该结构,以Waring Blender法测定起泡性能,用表面张力仪和罗氏泡沫仪测定表面张力和携液性能。结果表明,T-21的表面张力(γcmc)和临界胶束浓度(cmc)是32. 01 mN/m,4. 8×10^(-6)mol/L,表现出了良好的表面活性与起泡性。在蒸馏水条件下,T-21携液率最高值达95%;在矿化度250 g/L条件下达65%;在甲醇含量20%的条件下达85%;在凝析油含量30%的条件下达60%,表现出了良好的抗矿化度、抗甲醇、抗凝析油性能,可用作气井泡沫排水的一种泡排剂。

甜菜碱型Gemini表面活性剂的合成及泡沫排水性能

通过原料的季铵化合成油酸酰胺羟丙基甜菜碱(S18),S18与二卤代烷反应,得到的Gemini表面活性剂(S18-18)。S18-18用红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H NMR)进行了表征。在25℃下研究了不同质量浓度的S18-18的表面张力。其临界胶束浓度(CMC)为5.0×10-6 mol/L,表面张力(γcmc)为31.67 mN/m。测定了S18-18的携液率,在清水、250000 mg/L矿化水、质量分数为30%凝析油溶液和质量分数为30%甲醇溶液中,S18-18的携液率分别为90%、76%、63%和79%,数据表明,矿化度、甲醇、凝析油对S18-18的泡沫携液性能影响很小。对比S18与S18-18的携液性能,S18-18的携液性能优于S18。比较3种不同类型表面活性剂与S18-18的液体携带性能,S18-18具有更好的携液性能和泡沫性能。

井下节流气井泡沫排水采气机理研究

通过在室内采用透明玻璃管建立模拟井下节流实验装置,进行多组常规低压实验,观察泡沫通过节流嘴时的现象,分析节流井泡沫排水机理。发现泡沫通过节流嘴时,会出现堆积、破泡、桥堵以及二次成泡几个过程,同时测定模拟节流井实验泡沫的含水率和携液率,对井下节流气井泡沫排水采气研究具有参考价值。

新型复合泡排剂抗油性能研究与应用

在气田开发后期,由于气井地层能量下降和凝析油消泡作用,常规泡排剂很难将高凝析油气井的井底积液高效举升出井筒。为解决此问题,采用室内与现场相结合的方法,对自主研发的新型抗凝析油复合泡排剂CSL开展了一系列室内性能评价,确定了泡排剂对白庙气藏的适应性,并在白64井开展了现场试验。室内评价结果表明,CSL抗盐性能达17.55×10^(4) mg/L,耐温达140.0℃,在煤油体积分数为50%的条件下,动态携液率仍高于50%。白64井现场应用结果表明,CSL能满足白庙气田泡沫排液技术要求。综上可知,CSL是一种适用于高温、高凝析油气井且能代替传统泡排剂的优良泡排剂。

甲醇及井斜对泡沫排水效果影响的分析

大牛地气田部分气井是斜井,泡排中斜井成功率不到50%,提高斜井泡沫排水成功率成为必然。通过模拟气井携液过程,进行泡沫受力分析,找出斜井携液率不高原因,指导现场作业。大牛地气田防堵工艺主要是采取加注甲醇防堵,对于套管注醇气井,如果井内积液甲醇含量较高,这就会影响泡排剂的起泡能力及携液能力,通过研究大牛地气田积液含醇量与携液率、罗氏泡沫高度的关系,就可以确定合理注醇量,减少甲醇对泡沫排水的影响。

泡沫排水剂的优选

泡沫排水采气是开发积水气田的一项重要的增产措施，最佳泡排荆的优选对于泡沫排水采气的应用起着至关重要的作用。文章以H1—1井为例介绍了泡沫排水所用泡排剂的优选方法，结合该井水质情况，通过对泡排剂的发泡能力、携液能力、配伍性及最佳使用浓度进行实验研究，初步筛选合适的泡排剂，并确定了其最佳用量。