低压、小产气井自生气药剂泡沫排水技术及其应用

针对四川盆地中部地区上三叠统须家河组气藏低压、小产气井积液后排液困难的问题,将井下化学产气技术与起泡剂排水技术复合应用,利用自生气药剂的产气作用使井底压力达到起泡剂排水所需启动压力,并使起泡剂与积液快速、充分混合,改善了气井排水能力,形成了适合低压、小产气井的自生气药剂泡沫排水技术。采用多种产气物质复配物作为自生气药剂,其产气量最高可达160mL/g,抗盐能力可达200g/L。高温、低pH值有利于自生气药剂产气反应的进行,现场可以通过调节pH值来控制自生气药剂的产气量;采用一种两性离子表面活性剂作为起泡剂,在70℃、10%凝析油条件下,起泡能力可达109mm,携液能力可达135mL。现场应用表明,2口低压、小产气井采用自生气药剂泡沫排水技术获得了成功,快速将积液排除,提高了日产气量和产水量,转入普通泡沫排水作业后能维持正常排水生产。该排水技术为积液气井的排水作业提供了一种新方法。

AL-1酸性交联CO_2泡沫压裂液研究与应用

CO2泡沫压裂液是一种高效、低伤害的压裂液体系,在低渗、低压、水敏性油气层的压裂改造中作用显著。针对羟丙基瓜胶(HPG)的分子结构特点和酸性交联环境,研制出了AL-1酸性交联剂。通过对CO2泡沫压裂液的各种添加剂进行优选和评价,确定了AL-1酸性交联CO2泡沫压裂液的典型配方,并对该体系的综合性能进行了评价。评价结果表明,该泡沫压裂液具有起泡能力强、泡沫稳定性高、耐温抗剪切性好、滤失低、对岩心伤害小等特点,可以满足低渗、低压气藏的压裂施工要求。该体系已经在苏里格气田完成了2口天然气井的试气压裂作业,取得了较好的增产效果。

可循环微泡沫钻井液研究及应用

根据微泡沫理论模型 ,在室内合成出了微泡沫发泡剂MF 1。对该发泡剂的性能进行了评价。结果表明 ,微泡沫发泡剂MF 1的抗温能力大于 15 0℃ ,抗盐能力达到了 10 % ,抗油能力达到了 15 % ,抗钙能力达到了 5g/L。在此基础上研制出了性能良好的微泡沫钻井液配方 ,对其结构进行了显微分析。结果表明 ,微泡沫气泡群体是以单个悬浮和部分相互连接的方式存在于体系中 ,微气泡之间在平面上为点接触 ,气泡呈大小不等的圆球体。该钻井液密度在 0 6～ 0 95g/cm3 范围内可调 ,体系稳定性良好。在锦 45 15 2 6C井的现场应用证实 ,在整个钻进过程中该钻井液性能稳定 ,没有出现气液分层现象 ,泡沫细小 ,泥浆泵上水正常 ,微泡沫钻井液的各项性能均能满足现场使用的技术要求。

低压耐盐型泡排剂在大牛地气田的应用及评价

针对现用泡排剂在大牛地气田低压及产出液矿化度偏高气井中应用效果较差的问题,优选两性及非离子表面活性剂自主研发了一种低压耐盐型泡排剂CP-01,评价了其基本性能、并选取5口井进行了现场试验及经济效果分析。室内测试结果表明,该泡排剂与试验井地层水及其他现用药剂配伍性良好,且起泡、稳泡、二次起泡及携液性能均比现用泡排剂优异。现场试验及经济效果分析显示,5口井(矿化度为68100 mg/L^149000 mg/L)试验后,平均单井油套压差减小0.26 MPa,单井产气量增加232 m^3/d、产液量增加0.35 m^3/d,累计增产气量1.7415×10^4m^3、累计增产液量26.1 m^3,总体投入产出比为1:1.7,取得了一定的排水采气效果及经济效益。因此,该低压耐盐型泡排剂CP-01在大牛地气田后期开发生产中具有一定的推广应用价值。

纳米粒子泡排剂在大牛地低含硫气井中的应用及评价

大牛地奥陶系风化壳是典型的“低压、低孔、低渗”致密碳酸盐岩气藏。由于地质条件及开采工艺等原因,使风化壳中低含硫气井地层水具有高矿化度(平均143300mg/L)、偏酸性(pH为5.5~6)的特点,对现用泡排剂性能提出更高要求。针对这一现状,引进纳米粒子泡排剂,剖析了其作用机理,评价了其基本性能,并优选2口低含硫气井(H2S含量12mg/m^3~150mg/m^3)开展了抗酸、抗盐先导试验。室内测试及现场试验表明,该泡排剂与低含硫气井地层水及现用药剂配伍性良好,且具有优异的抗酸、抗盐性能;2口井试验后,单井套油压差减小1.23MPa、生产时率提高2.31%、产气量增加509m^3/d,总体投入产出比为1:3.6,取得了良好的增产稳产效果及经济效益。因此,该泡排剂在大牛地奥陶系风化壳气藏低含硫气井中具有一定的推广应用价值。

高原低压环境对泡沫灭火剂发泡倍数的影响

设计制造了低压实验箱,模拟高原低压环境,测试氟蛋白、水成膜、抗溶三种泡沫灭火剂在101、75、59、38、24 kPa环境压力下的发泡倍数。从标准泡沫枪的结构出发,应用流体力学的伯努利方程等公式推导出了发泡倍数和环境大气压之间的近似关系。实验和理论两方面说明,在高原低压环境下,泡沫灭火剂的发泡倍数随环境压力的降低而减小。

新型低压低液气井泡排剂的研制及应用

现有泡排剂产生的泡沫含水率高,携液量大,且容易受泡沫密度、凝析油含量等影响,不能很好适用于低压低产积液井。针对大牛地气田低压低产气井井底积液量相对较小、二次起泡较困难等难题,研制出一种新型泡排剂,它具有发泡能力强、泡沫稳定性好、含水率低、表面张力小的优点。现场应用表明,新型泡排剂能够有效控制携液量,降低气井井底回压,取得较好的排液效果,可满足大牛地气田低压低产气井的泡排作业要求。

新场气田多层合采井低密度泡排球排水采气工艺

川西气田产水气井较多,已进入开发后期,多层合采井井身结构复杂导致下部积液严重,而传统泡排工艺不能解决该排液难题。针对这一突出问题,首先提出了一种低密度泡排球排水采气新工艺,配套研制了低密度固体泡排球,利用泡排球的小尺寸和滚动特点,提高药剂穿越滑套缩径处到达下部产层的能力,并利用低密度悬浮特点实现在动液位处高效起泡;其次从承压能力、与地层水的配伍性、携液能力3个方面对低密度固体泡排球的性能进行了室内评价;最后在6口多层合采井中开展了现场应用。评价表明,新药剂成型结构稳定,满足抗压5MPa的要求,并具有良好的携液性能。应用表明,新工艺比传统泡排投棒工艺的排液速度要更快,有效期也更长,累计增产18×10^(4)m^(3),在同类多层合采气井中具有较好的推广潜力。

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。

川西气田能量补充型泡排技术优化研究

川西气田绝大部分低压低产气井采用传统泡排工艺排水,但部分气井由于井型、井身结构、产气量低等原因造成起泡困难,携液效果不理想。能量补充型泡排工艺是向井下注入一种或多种物质发生化学反应生成足够的气体,在井底形成泡沫的新方法。通过开展室内评价实验,优选了自生氮气体系作为反应体系,研制了XH-16A、XH-16B两种新型能量补充型泡排剂,确定了XH-16A与XH-16B药剂的最佳配比为3∶1、XH-16A剂最佳浓度为50%,形成了液液泵注和液固加注两种配套加注工艺。为探索能量补充型泡排技术对川西低压低产气田的适应性,开展了现场试验,结果表明,该技术可有效排除井底积液,溶解部分井筒污物,适用于地层日产水量0-1.2m^3/d、油套压差2-7MPa、日产气量介于0.1×10^4m^3/d和临界携泡流量之间、积液周期〉3d的气井;现场应用36井次,累计增产71.69×10^4m^3。

低压环境下泡沫灭火剂热稳定性研究

由泡沫生成系统、发泡倍数测定系统、泡沫热稳定性测试系统组成实验装置,使用气体检测仪监测封闭油面上方可燃气体浓度,测定两种不同类型的泡沫在低压环境下变温油面上的失效时间,研究泡沫的热稳定性。改变单一参数开展实验,探索固定温度条件下发泡倍数对两种不同类型泡沫热稳定性的影响、固定发泡倍数条件下油温对两种不同类型泡沫热稳定性的影响,研究泡沫热稳定性受泡沫发泡倍数和油温影响的规律。结果表明:在60 kPa的低压环境下,加热板温度相同时,随着泡沫灭火剂发泡倍数增大,泡沫破碎时间由长到短依次为:6、9、12倍;泡沫灭火剂发泡倍数相同时,随着加热板温度增大,泡沫破碎时间由长到短依次为:40、60、80、100、120℃。

低压低产井泡排工艺应用技术界限研究

泡沫排水采气工艺是川西中浅层气藏主要的低成本维护工艺,然而气井自身能量下降,不同泡排药剂维护效果差异较大,有效率逐年降低。通过不同药剂原理、性能指标对比分析,开展不同生产带液条件下气井携液临界流量计算研究。气井携液能力较自然生产情况下提升约40%,较常规泡排剂下提升约10%,根据气井自然生产、常规泡排药剂及低表面张力泡排剂下的携液临界流量,划分气井介入常规泡排、低表面张力泡排及自生气泡排时机;分类制定了间歇产水和连续产水气井泡排维护制度,降低了部分井泡排维护成本,实现了低压低产气井带液生产。现场应用后,泡排维护有效率由81.7%提升至93.7%,排液增产效果显著。

考虑生产特征的超低密度低表面张力泡排剂研究及应用评价

川西气区侏罗系气藏气井已进入低压低产期,自身携液能力弱,泡沫排水采气工艺带液难度越来越大,迫切需要研发一种泡沫密度低、泡沫含水率低、发泡及携液性能优良的泡排剂。通过分析起泡剂药剂体系,确定以XHY-4L药剂为基础体系,采用1%浓度的抗油稳泡氟碳表面活性剂G004以及氟碳表面活性剂421作为增效剂,形成超低表面张力泡排药剂XHY-4Q。该药剂与地层水混合后的表面张力可降至23mN/m,泡沫密度降至0.013g/cm3,进一步降低泡排剂临界携液流量,有效拓展了泡排工艺的应用界限。室内实验表明,该药剂的起泡性、携液量、稳定性及流动性均较常规泡排剂更优,综合考虑药剂最佳加注浓度为2%。现场使用优选水气比大于0.5m3/104m3、油套压差在0.5~2.5MPa间的低压低产气井效果更明显,通过计算气井一个周期内的产液量来确定合理药剂用量。现场应用表明,该药剂可将气井油套压差降低值增加0.46MPa,产水量增加0.095m3/d,更利于低压低产气井生产。

干热岩钻探高温可循环泡沫钻井液技术研究

针对高温可循环泡沫存在的主要技术难点,优选了抗高温发泡剂GFJ,增黏剂GDRP,稳泡剂WPJ等关键处理剂,构建了高温可循环泡沫钻井液配方。结果表明,应用3%~4%钠膨润土、2%~3%SEP(海泡石绒)、0.5%~1.0%GDRP(增黏剂)、0.3%~0.5%WPJ(稳泡剂)、0.4%~0.8%GFJ(发泡剂)和水配成了钻井液体系。该体系在240℃下密度在0.6~0.9 g/cm3范围可调,半衰期>48 h,流变性好,具有较好的悬浮携带能力,可满足深部地热钻探施工需求。

高浓度泵注起泡剂在低压低产页岩气井的应用

针对页岩气井在生产后期因水平段积液和地层压力不足影响产量的问题,提出一种适用于低压低产页岩气井的治理方法,在分析气井生产特征的基础上,确定高浓度泵注起泡剂的选井原则,通过不断优化调整设计参数,增产稳产效果显著。