油气井固体泡沫排水技术研究(huibao).ppt

油气井固体泡沫排水技术研究与应用,吐哈石油工程技术研究院采油所2007年11月,汇报提纲,前言一、泡排原理二、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究三、施工工艺技术研究四、现场应用效果分析五、结论,前言,随着油田开发的深入，地层压力下降，气举井随着含水上升，滑脱严重，井底积（液）水日益严重，由于积水给地层造成回压，致使生产压差降低，日产量逐渐降低甚至停产。吐哈油田丘东采油厂目前有气井73口，开井45口，其中存在积液的占40，此外吐哈油田部分自喷井由于井底积液造成停产或产液下降；扎那诺尔油田目前生产油井622口，而存在积水的油井有150-220口，井底积水给油井生产带来了很多问题，首先由于积水使得生产压差降低，日产量逐渐降低、低产量生产。,前言,1、连续油管排液2、利用回压定期放喷3、液体泡沫排液连续油管排液该方法施工作业复杂，成本高，无法长期进行；利用回压定期放喷放喷周期一般为710天，部分井甚至3天放喷一次；放喷时燃烧原油天然气，污染环境每口井每次放喷要烧掉1.8t油，污染环境；放喷无法实现完全将井底积液排出。,,现场排液方法。,液体泡沫排液对于环空存在封隔器的气举井及气油比高的井液体通过环空无法顺利到达井底而实现排出井底积水；施工工艺复杂，需要专门的注入设备；施工成本高。随着扎纳若尔油田气举规模的扩大，气量短缺的现象日益严重，泡沫排水技术应用有利于减少滑脱，提高气举效率，缓减气量不足和气举规模逐步扩大的矛盾。,前言,一、泡排原理,原理降低地层水表面张力。使水在气流的扰动下容易被分散，大液滴变成小液珠，进而有利于气、液流态由举升效果差的气泡流或段塞流向易举升的雾状流或段塞流转变，减少气、液的滑脱损失。降低密度。起泡后，油管中的液体转化为泡沫，使液态密度几乎可降低到原来的十分之一，使液柱压力大大降低，同时气、液流度差别不大，有利于举升。,1、泡沫排水基本原理及应用情况,井底气、液混合物因气流冲击会产生涡流，泡排剂会减少涡流造成的垂直流动阻力，提高管段液相的可输性。可清洗井底，同时泡沫会将不溶性污垢、颗粒携带出井筒。应用情况在国内泡沫排水主要用于气井，在油井应用泡沫排水在国内未曾有过。,一、泡排原理,1、泡沫排水基本原理及应用情况,气井气液比高，搅拌剧烈；凝析油，油质轻，重质组分含量低，消泡能力较弱，含量≤40；油井气液比相对低，搅拌相对较弱；原油，油质重，重质组分含量高，消泡能力强，含量≤80；施工工艺上的差别气井以产气为主，液量小，泡排剂用量较小；油井，泡排剂用量大。,一、泡排原理,2、气井与油井的区别,泡排剂抗油能力强，适应气液比相对较低，泡排剂用量相对较大。,2、气井与油井的区别,一、泡排原理,1、吐哈油田流体性质研究,二、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究,2、扎那若尔地层流体性质研究,一、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究,2、扎那若尔地层流体性研究,二、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究,吐哈油田与扎那若尔油田油质较轻，密度0.8103kg/m3左右；地层水矿化度最大20104mg/l；吐哈油井含水率6070；扎那若尔油田含水率2030；油藏温度7080℃。,二、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究,3、耐高矿化度、高凝析油泡排剂的研究,3、耐高矿化度、高凝析油泡排剂的研究,耐盐、高凝析油及原油，基于此，我们对组成泡排剂的基础组分进行了合成、筛选，选主链碳数12-14之间的分子，引入COC、CN、一SO3Na三种官能团，又结合渗透理论，在合成中进行分子结构调整，使该配方药剂具有高渗透扩散能力，通过优化其配方及条件，研究开发了泡沫排水起泡剂GP-1。,二、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究,3、耐高矿化度、高凝析油泡排剂的研究,二、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究,3、耐高矿化度、高凝析油泡排剂的研究,二、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究,3、耐高矿化度、高凝析油泡排剂的研究,二、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究,ＧＰ－１热稳定实验结果,3、耐高温、高矿化度、高凝析油泡排剂的研究热稳定性,二、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究,3、耐高矿化度、高凝析油泡排剂的研究腐蚀性,二、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究,4、自生气泡沫排水技术研究,该技术主要针对①油层下部有积液的井，②低气油比（气油比小于180）的井，③注气点高的井。在反应体系中，两种无机盐在弱酸性条件下发生化学反应生成的无色、无味的气体，随着油井生产的进行，气体由从下往上流动，发挥搅拌作用，再起泡剂作用下生成大量气泡，降低了积液段液体的密度，从而将积液排出。,二、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究,4、自生气泡沫排水技术研究-最佳pH值,二、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究,反应发生的最佳pH值为3-4。,,,二、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究,4、自生气泡沫排水技术研究-反应物浓度,在经济合理的前提下，使气液比达到140以上。,,①80℃下罗氏泡高达于120毫米；②矿化度≤20mg/l；③凝析含量≤70；④动态携液能力大于80；⑤表面张力小于25ｍＮ／ｍ。,性能指标,①、凝析油或源油含量小于等于70的油井或气井；②、原始气油比大于140方/方的油井或气井；③、日产液量小于100方/天的油井或气井。,适应性,二、耐高凝析油、高矿化度泡排剂研究,5、泡沫排水技术性能指标及适应性,1、投放装置研发,已申报国家专利，申请号200720103748X,该投放装置很好解决了油井泡排用量大，井口至油管挂处通径不同，施工易卡堵得技术难题及高压、高含硫井施工安全问题。,三、施工工艺技术研究,1、日产液量小于100方/天，含水率大于20的自喷井未停喷或气举井；2、流压梯度测试显示存在积水的油井，即井筒内某井段流压梯度测试值应大于9kgf/100m；3、随着井底积水量的增加，产液量出现较大幅度下降的油井，即随着流压梯度大于9kgf/100m以后，油井产液量下降较大的井；,三、施工工艺技术研究,2、选井原则,4、随着井底积水量的增加，产液量出现较大幅度下降，经过放盆后油井的产量出现较大幅度的上升，而且放喷周期相对较长的油井；5、原始气油比大于小180m3/m3的油井，对于原始气油比较小（小180m3/m3）的油井，应尽量选择注气点低的油井进行措施。,2、选井原则,三、施工工艺技术研究,三、施工工艺技术研究,3、泡排剂用量的计算,Ｖg气井排液最小流速，m/s；ρl液体的密度，Kg/m3；ρg气体的密度，Kg/m3；σ气液表面张力，N/m。,按加药浓度和表面张力之间的关系表，并根据该井日产液可计算出GP-1的加量，乘以安全系数1.2，作为GP-1的实际加量。,3、施工工艺技术研究,①先关井，在采油树上安装防喷器；②将棒状泡排剂装入防喷器，打开油管阀门；③关闭油管阀门，卸防喷器内压力，打开防喷器；④如遇棒在油管中卡堵，采用化排车注入地层水，进行冲洗；⑤重复②③步的操作，直到将所需投入的棒全部投入到井中。,三、施工工艺技术研究,四、现场应用效果分析,截止目前，该技术在吐哈油田应用8井次，哈萨克斯坦应用30井次，措施成功率100，有效率83.3。单井平均日增油4.6吨，累计增油2135.9吨，折合人民币974.7189万元（油价为83.13美元/桶，每吨原油约为7.3桶）；同时避免了由于放喷造成的产量损失及环境污染。,四、现场应用效果分析,1、含水率对效果的影响,含水率高、产液量高的井泡排效果好。,2、产液量对效果的影响,产液量为30-60吨的油井泡排效果较好。,四、现场应用效果分析,3、泡排剂用量对效果的影响,四、现场应用效果分析,油井泡沫排水效果随泡排剂用量的增加而提高。,四、现场应用效果分析,4、典型井效果分析,采取泡沫排水措施后，油井产量明显提高。,五、结论及认识,1、油气井泡沫泡水技术是一项排出油气井积液，恢复油气井产量经济有效的作业措施。2、油气井泡沫排水技术施工工艺操作简单，能够有效排出井底积水，提高气举举升效率，使油井产液量恢复至油井积水之前的水平或略有增产。3、截至2007年10月底，泡沫排水国内外共实施38井次，累计油2315.9吨，折合人民币974.7189万元，投入产出比13.9，经济效益显著，而且避免了因放喷带来的环境污染。,五、结论及认识,4、泡排对产液量在30-60吨，含水率20以上的油井适应性更强，在经济有效的前提下，提高泡排剂用量有利于措施效果。5、扎那若尔油井泡沫排水技术的研究、试验和应用表明，该油田油井积液平均周期2028天，为节约生产成本，减少环境污染，提高气举举升效率，节约气量，建议将泡排作为一项排液的常规措施。,汇报结束谢谢大家,