一种新型泡沫隔离液体系的研究及评价

受深水井身结构及水下井口系统限制,随着地层流体产出,由于流体的热传递,造成圈闭环空内的流体温度升高,出现套管圈闭环空内压力升高的现象(APB)。为此构建了一套泡沫隔离液体系,配方为:水+氮气+1%悬浮剂S30S+0.8%起泡剂AOS+0.2%OP-10+0.4%稳泡剂VIS+40%超细铁矿粉,泡沫隔离液流变性良好,在不同温度下都具有良好的稳定性;在一定温度下泡沫具有很好的稳定性,能完全满足施工时氮气的保存率;泡沫隔离液相比于水,当温度上升到130℃时,压力下降95.1%,在20.0 MPa初始压力下,压力也能下降82.5%,具有良好的弹性,能够有效缓解环空压力。

深水井注泡沫隔离液井口环空圈闭压力计算研究

深水油气井由于水下井口特殊结构,B、C环空压力圈闭压力无法通过井口释放,注泡沫隔离液可有效降低深水井环空圈闭压力,目前尚未有注泡沫隔离液的理论模型和实验研究,无法指导现场开展注泡沫隔离液。基于气体、液体状态方程,考虑套管径向变形影响,建立了深水井注泡沫隔离液环空圈闭压力计算模型,通过室内试验测定了流体热物性参数,基于室内试验和理论分析的方法,分析了深水井注泡沫隔离液时最佳气液比。通过分析可知,环空流体热膨胀系数和压缩系数随温度、压力发生改变,环空气体体积增加时,环空圈闭压力降低,当气液比达到5%时,环空圈闭压力趋于稳定。该分析结果对现场实施深水井注泡沫隔离液环空圈闭压力防治具有理论指导意义。