抗高温泡沫排水用起泡剂的研究与性能评价

以分子结构上含有磺酸基团、主链碳链较长的甜菜碱为主要成分,复配少量具有协同作用的直链烷烃磺酸盐,研制出了一种抗高温起泡剂。该起泡剂能显著降低地层水的表(界)面张力,具有良好的表面活性,利于泡沫产生,且起泡能力、泡沫稳定性以及携液能力均较好,在150℃下具有良好的热稳定性,表现出了较强的抗高温能力。采用高温气井泡沫排水室内模拟实验装置,较真实地模拟了高温气井的泡沫排水过程,评价了该起泡剂在150℃下的泡沫动态性能。模拟实验结果表明:该起泡剂在150℃下仍具有良好的泡沫携液能力。

阳离子型双子表面活性剂在制备耐高温、高矿化度泡排剂中的应用

常规泡排施工中,泡排剂一般适用于90℃以下及矿化度小于100 000 mg/L的地层,阻碍了泡沫排水采气工艺在高温、高矿化度产水气井中的应用。针对高温、高矿化度产水气井的特点,通过深入研究表面活性剂理论,确立了通过阴离子表面活性剂与阳离子表面活性剂进行复配的方式来获得在高温、高矿化度下具有良好的起泡性、稳泡性以及携液速率的泡排剂GWJ。研究表明,在温度为160℃、矿化度为250 000 mg/L下,其初始起泡体积与泡沫半衰期分别达到1 860 m L和620 s,证明泡排剂GWJ具有优良的耐高温与耐高矿化度性,可以满足高温、高矿化度产水气井的泡排施工要求。

固体泡排剂SWP的配方研制及性能评价

泡沫排水采气技术是解决气井生产中后期带水困难的化学排水采气方法，实际泡沫排水效果受到气井开采环境条件变化因素的影响。为满足在高温、高矿化度等深井条件下的使用要求，需研制耐高温及综合性能优异的固体泡排剂。通过对不同类型的发泡剂单剂、助剂筛选优化后进行正交优化复配实验，研制出了新型固体泡排剂SWP，其最佳配方质量组成为m椰油酰胺丙基甜菜碱：m月桂酰胜丙基氯化胺：m黄原胶=3：1：（0．1～0．15）。进一步对该泡排剂进行抗温、抗盐、抗甲醇及携液量等方面性能评价，结果表明，当泡排剂使用浓度0．3％时，在矿化度2％～10％、甲醇浓度5％～20％、温度90℃的条件下．泡排剂具有起泡能力强、泡沫稳定性好、携液量高、耐高温、抗甲醇和抗盐能力好的优点，综合性能优异。推荐SWP固体泡排剂的使用浓度范围为0．2％～0．3％。

元坝水淹井复产“伴水注氮+泡排”工艺研究

针对元坝气田井深、天然气中H 2S含量高、永久封隔器管柱完成井水淹后复产困难等问题,在排水采气工艺适用条件调研分析的基础上,提出了水淹井复产“伴水注氮+泡排”工艺,并优选了注气压力计算模型,绘制了工艺设计用充满井筒所需氮量与泵压关系及注氮量与氮气柱高度关系速查图版;配套研制了与气田常用缓蚀剂和消泡剂配伍性好的新型高温抗硫泡排剂。YB29-1井、YB121H井现场应用表明,新工艺能有效排空井筒积液,恢复水淹气井生产,在同类高含硫永久封隔器管柱完成井中有推广价值。

塔中402CⅢ高温高盐油藏泡沫驱实验研究

针对塔中402CⅢ油藏高温、高盐和高硬度的特点,通过配伍性、起泡性能和热稳定性等实验优选了起泡剂体系,并通过物理模拟实验优化了泡沫驱施工参数,评价了泡沫的驱油潜力。实验结果表明:在温度为110℃、矿化度为11.52×104mg/L和钙镁离子质量浓度为7 654 mg/L的模拟油藏条件下,优选出酰胺丙基甜菜碱CS-1作为泡沫驱用起泡剂,其最佳使用质量分数为0.2%~0.3%,泡沫驱的最佳注入方式为气液混注,最佳注入气液比为1.5∶1,最佳注气速度为1mL/min,最佳注入量为0.5倍孔隙体积,在水驱采收率(56.63%)的基础上采收率提高了4.12%。

高温高压硅氧烷型泡排剂DK-3的研制与性能评价

针对Y气田目标区高温(140℃)、高压(30 MPa)、携液能力低等制约泡排实施的问题,利用硅氧烷型表面活性剂、脂肪族甜菜碱、月桂基葡萄糖苷三者的协同作用,研制了一种适合Y气田深层高温高压条件下的三元复配硅氧烷型泡排剂DK-3,并对其在高温高压下的发泡能力、稳泡能力进行评价。结果表明:随着压力的增大,泡沫稳定性显著提高,在140℃、30 MPa条件下的泡沫半衰期较常温常压增幅为138.10%,且在压力高于30 MPa后,泡沫稳定性增幅较小;随着温度的增加,泡沫半衰期总体降低12.10%,泡沫稳定性降低;压力、温度对泡沫的发泡能力影响较小。携液实验结果表明,在140℃条件下老化24 h后,5 mL泡排剂溶液的携液时间为415 s,与常规泡排剂相比,携液时间较短,泡沫稳定性好,理论上适用于Y气田深层低产液气井排水需求。

抗温抗盐复合缓蚀起泡剂的室内评价及应用

天然气气井开发中后期因地层能量降低,携液能力下降,致使产水气井井筒内积液严重,影响气井产能。对此,需要采取泡沫排水措施以维持气井正常生产。川渝地区大多为含H2S和CO2的酸性气田,在进行泡排的同时需要进行腐蚀防护。因此,开展了复合缓蚀起泡剂的评价研究及应用,以实现在酸性气藏开采中的泡排和防腐联作。对复合缓蚀起泡剂CT5-20的性能进行了评价研究,证明该复合缓蚀起泡剂不仅抗温抗盐(150℃、300g/L矿化度)、泡排性能优异,而且具有较好的腐蚀防护性能。用该缓蚀起泡剂在重庆气矿X井进行现场试验,取得了较好的缓蚀泡排效果,说明CT5-20复合缓蚀起泡剂的应用可以实现高温、高矿化度酸性气井的泡排防腐联作。

温度压力下起泡剂的起泡性和泡沫稳定性研究

介绍了一种模拟评价起泡剂在温度压力下的起泡性和泡沫稳定性的装置,并利用该装置评价了压力、温度、井深段对起泡性和泡沫稳定性的影响规律。室内评价结果表明:在温度压力条件下,压力对起泡剂的起泡性无明显影响,对泡沫稳定性的影响较大,随着压力的升高而更加稳定;温度对起泡剂的起泡性影响有限,对起泡剂的泡沫稳定性在135℃以下影响较小,在135℃以上影响较大,表现为泡沫稳定性随温度升高而降低;井深段对起泡剂的起泡性无明显影响,对于泡沫稳定性略有影响。应用室内评价结果,在T-19井开展了现场试验,获得成功,产气量和产水量增加,油套压差大幅降低,证实了室内评价方法和数据可靠性,可指导现场泡沫排水作业。

页岩气井泡沫排水复合杀菌起泡剂研究

目的针对页岩气井的泡沫排水稳产及细菌腐蚀的控制,研究出150℃井温下兼具泡沫排水及杀菌防腐功能的复合杀菌起泡剂。方法结合对泡沫生成到破灭变化过程的分析,通过对起泡主剂、稳泡助剂及杀菌助剂的优选,复配形成复合杀菌起泡剂并进行现场试验验证。结果在温度为90℃、复合杀菌起泡剂的质量浓度为1.0 g/L时,起始泡高大于185 mm、5 min泡高大于122 mm、携液量大于149 mL/15 min;在压力为5 MPa、温度为150℃、复合杀菌起泡剂的质量浓度为2.0 g/L时,发泡体积大于650 mL、1000 s时泡沫体积降低率小于10%;复合杀菌起泡剂的质量浓度为1.0 g/L时,对SRB的杀菌率达100%;现场试验中,相同用量的常规起泡剂和复合杀菌起泡剂的气产量、水产量相当,未实施泡沫排水的井使用复合杀菌起泡剂后气产量、水产量稳定,杀菌率达98.0%以上。结论研制的复合杀菌起泡剂兼具泡沫排水及杀菌防腐功能,可用于井底温度为150℃页岩气井的泡沫排水稳产及杀菌防腐。

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。

耐高温型气井泡沫排水剂的研制与性能评价

对一种发泡剂主剂月桂酰胺丙基甜菜碱(LAB)与两种发泡剂辅剂十二烷基硫酸钠(SDS)、月桂酰胺丙基氧化胺(LAO)进行复配,得到气井泡沫排水剂配方。并评价其静态发泡能力与动态携液能力,结果为质量分数70%的LAB与质量分数30%的SDS形成的发泡剂罗氏泡高138mm,搅拌泡沫体积480mL、半衰期520s;在通气量为8L/min的条件下对w(凝析油)=10%的地层水携液量达到82g。通过实验研究了不同w(凝析油)与不同w(发泡剂)的携液量之间关系,确定了在w(发泡剂)=2%、w(凝析油)=40%条件下携液量达到75g。并且研究了通气量与携液量之间的关系,确定了当通气量达到8～10L/min时泡沫排水剂的携液量可达到最佳。最后发泡剂经过120℃老化12h之后仍可保持原有性能基本不变,可满足吉林油田气井泡沫排水使用要求。

页岩气井泡沫排水起泡剂优选及现场应用——以延安地区陆相页岩气田为例

为了解决日益严重的气井积液问题,恢复气井正产生产,首次在延安地区陆相页岩气井上开展泡排适应性研究。通过Ross-Miles法和泡沫动态性能评价装置法,对6种起泡剂进行了室内评价。结果表明:HY-3C起泡剂在起泡能力、稳定性、携液能力等方面优于其他5种起泡剂。将HY-3C在云平A、云平A-1和云平B井上进行试验,泡排试验效果较好,这为泡沫排水采气技术在延安地区陆相页岩气井上的推广应用奠定了基础。

盐水中月桂酰胺丙基二甲铵基羟磺基甜菜碱的含量测定及热稳定性

随着注气技术在塔里木油田高温高盐油藏[温度为110~150℃,水中盐含量为(22~27)×10^(4)mg/L]的推广与应用,高温高盐条件下封堵气窜用泡沫的研究日益受到关注。月桂酰胺丙基二甲铵基羟磺基甜菜碱在高盐含量水溶液中具有优异的发泡性能,但该表面活性剂的热稳定性尚不明确。利用示差检测器,选择Shim-pack VP-ODS 250L×4.6型色谱柱以及甲醇和水组成的混合溶剂为流动相,通过优选甲醇和水的比例、流动相流速和柱温,建立了测定盐含量为25×10^(4)mg/L的水溶液中月桂酰胺丙基二甲铵基羟磺基甜菜碱含量的高效液相色谱法。热稳定性评价表明,月桂酰胺丙基二甲铵基羟磺基甜菜碱经110℃处理90 d后含量保留率高于60%,经130℃处理90 d后含量保留率低于30%,其热解行为符合一级动力学方程。对热处理后的表面活性剂溶液进行液相色谱-质谱分析表明,月桂酰胺丙基二甲铵基羟磺基甜菜碱主要在酰胺处发生水解而失去表面活性。

深层、高温火山岩气藏泡沫排水采气技术

徐深气田火山岩气藏具有井深、气层温度高的特点,开发初期90%以上的生产井见水,部分气井积液造成减产甚至停产。针对以往因泡沫排水剂抗温性差影响泡沫排水工艺效果的实际,从提高泡沫排水剂的抗温性能入手,研究了150℃高温泡沫排水协同体系,建立了泡沫排水采气携液模型,形成适应深层、高温气井的泡排配套技术,现场试验平均单井日增气0.3×10~4m^3,日增水1.2m^3,平均油套压差减小3.0MPa。该技术的形成解决了高温、深井排液困难的问题,从整体上提升了徐深气田泡沫排水工艺的设计、实施水平。