泡沫排水采气消泡效果监测系统方案设计

泡沫排水作为排水采气的主要手段之一在我国各大气田应用非常广泛。由于上游部分井站消泡不彻底,部分单井不具有消泡剂加注设备以及分离过滤不彻底而引起的集气管道、设备内泡排剂二次起泡,严重影响下游脱水、增压生产。结合泡沫排水采气工艺消泡现状及存在的问题,开展泡沫排水采气消泡效果监测系统方案设计,提出了监测系统工艺设计思路和应用原理,并对实现的可能性进行分析,对提高消泡效果,减少泡排剂对下游增压、脱水影响,同时为解决部分产水气井的生产难题奠定基础,具有广阔的应用前景。     

长宁页岩气井泡沫排水起泡剂优选及现场应用

长宁页岩气藏采用丛式水平井进行开采,产出水为压裂残液、CaCl_2水型、矿化度29~53g/L。针对该水质特点及井型情况,优选了发泡力大于160mm、5min稳泡性大于250mm、携液量大于150mL/15min的起泡剂,研发了橇装式自动起消泡剂加注装置。在H3-1和H3-2井中成功进行了现场应用,合计增产气量0.49×10~4 m~3/d(增加26.9%),增产水量6.14m~3/d(增加1.17倍),表明泡沫排水采气技术对长宁页岩气井有很好的适应性。     

川西气田自动泡沫排水采气注剂装置研究及应用

针对传统人工泡沫排水采气方式劳动强度大、泡排效率低、管理不精细等问题,通过设计自动化泡沫排水采气注剂流程,开发注剂装置远程监控软件,提出手动加注、自动定时加注、智能加注3种运行模式,并配套开发了自动报警与安全切断系统。为满足不同井场条件,自主研制了3个系列的自动泡沫排水采气注剂装置(简称自动泡排注剂装置),该装置具有智能加注、远传远控、自动报警、多井轮注、多源供电、小型手抬等功能。2019年,该装置在川西老区推广应用16口井,累计自动运行2 374井次,累计采出天然气1 879.881×10~4m~3。该工艺与前期人工泡排相比,产量增加约10%,最多实现1泵对8口井同时泡排,创造了川西气田泡排工艺"自动化、智能化、网联化、8分支"四项记录,满足无人值守井、丛式井组、偏远井智能泡排作业要求,在气井排水采气提质增效方面具有推广潜力。     

气井泡沫排水智能加注装置

针对气井泡沫排水采气人工加注费用高、劳动强度大的问题,研制了自动投棒装置和自动注剂装置,并进行了气井泡沫排水数字化配套技术研究及应用。自动投棒装置主要由壳体、电磁头、转盘、储棒筒等组成,投棒过程安全可靠;自动注剂装置主要由太阳能电池板、蓄电池、逆变器,柱塞泵、药剂箱及远程控制器等组成,它与数字化远程控制系统配合,通过站控软件发送指令,可实现泡排剂远程控制自动定量加注。86口井的现场应用情况表明,设备性能稳定、自动化程度高,累计增产气量810万m3,年节约生产运行成本210万元。该技术的应用提高了泡沫排水采气效率,为泡沫排水采气的推广应用提供了技术支撑。     

风光互补智能起消泡剂加注装置的研制与应用

针对靖边气田产水气井,目前普遍采用泡沫助排并辅以消泡工艺。而传统的排采方式有人工加注、移动式加药车加注、集气站内泵注等,在井位分散、井数众多的气田开发背景下,人工操作量大、成本高、安全风险高、易造成污染且加注不及时影响正常生产等问题显得较为突出。为有效解决起消泡剂加注问题,研发了一种井口自动化起消泡剂加注装置,并在多口气井开展现场试验。该装置利用太阳能、风能自然能源,动力充足、环保无污染;能定时定量、连续性加注,提高助排效率,降低人工成本,同时规避人工操作安全风险;既可加注起泡剂,亦可加注消泡剂,消除起泡后的产出水对下游设备的影响。其加注工艺能够满足气田泡沫排水采气需要,扩大了泡沫助排工艺的应用范围,为气田中后期产水气井合理开发提供了技术支撑。     

防冻型泡排剂在靖边气田的试验效果评价

目前,泡沫排水采气工艺是靖边气田应用最为广泛、成熟的排水采气技术,年措施井数、井次分别达300余口,7 000余井次。受冬季低温影响起泡剂水溶液易冰冻,部分泡排加注工艺受限,影响了泡排实施效果。通过室内试验,优选抗冻因子及优化防冻因子的加注比例,并开展了相关防冻性能、发泡能力、携液能力及配伍性评价。通过现场试验,验证效果良好,进一步提高了气田泡排工艺现场适应性。     

平衡罐自动加注泡排剂工艺研究与应用

针对苏里格气田气井泡沫排水采气人工加注成本高、劳动强度大等难点,进行了天然气井平衡罐自动加注泡排剂技术应用研究。该工艺是将平衡罐与气井井筒通过高压软管连接成同一压力系统,且平衡罐重心高于采气树套管阀门,泡排液依靠重力作用自动加注到油套环空中,同时,地面安装远程控制阀,实现了远程控制自动加注泡排剂的功能,大大提高了工作效率。     

气井泡排棒自动投放装置研制及应用

针对气井泡沫排水采气过程中固体起泡剂采用人工井口投放的现状,研发了一种具有远程控制功能的泡排棒自动投放装置。现场应用表明:该装置操作方便,施工费用低,实现了泡排棒的定时定量自动投放,满足了气田数字化管理的需要。     

固体泡沫剂排水采气适应性分析及优化措施

四川盆地川东气田逐步进入开发中后期,多采用泡沫排水采气工艺辅助气井带液生产,包括固体及液体两种加注方式。其中在固体泡排工艺应用过程中发现:一是周期性关井加注存在气井无法长期稳定生产、气量未最大化发挥的弊端;二是棒状固体起泡剂不易通过大斜度井、水平井的造斜段,造成工艺受限。为解决以上问题,优化固体泡排加注以适应不同生产井况的需求,通过固体泡排剂质量计算、造斜段极限长度几何核算及现场应用实例,得出:①实际应用时根据气井参数计算固体起泡剂所受曳力,进而计算固体起泡剂的质量,可实现不关井加注;②现有棒状固体起泡剂长度均能满足川东地区大斜度井、水平井的投注要求;③水平井YH004-H2井投注固体棒状泡排剂试验,辅助带液效果明显。     

低压低产气井自生气排水采气技术的研究与应用

排水采气工艺是有水气田采气工艺的主要方法,已成为国内外气田开采后期的一项主要开采措施,常规泡沫排水采气工艺必须依赖井底的天然气流的扰动,应用表明：当气井产量小于气井含泡沫排水剂状态下临界携液流量时,泡排效果不理想。为此,针对常规泡沫排水采气工艺的局限性,研究了自生气泡沫排水采气工艺,该工艺在无井底气流的扰动下能自动起泡使低压低产含水气井泡排显著,使水淹井复产;并评价了自生气泡沫排 水剂起泡、携液及腐蚀性能;在现场开展了8口气井10井次的现场试验,共排液17.5m3,累计增产天然气59.2×104m3,增产效果明显。     

一种新型球状固体泡排加注装置研发与应用

随着井站无人值守化和智能化推进,川东地区从2010年开始逐步实施泡沫排水采气自动化,但仅限于液体泡排技术.目前市面上在用的棒状固体泡排自动化加注技术已成熟广泛运用于长庆地区,相比之下,球状固体泡排加注装置虽然实现了自动化,但存在局限性:一是装置设计为两个压力系统,长期使用会导致密封原件失效;二是未考虑放空系统,对于含硫...     

FG-4固体消泡剂与加药装置的研发及应用

泡沫排水采气工艺是有水气田高效开发的重要手段,其消泡剂的选择和应用对工艺措施效果起着重要的作用。为此,在分析泡沫排水采气工艺使用现状的基础上,针对目前液体消泡剂使用的局限性,在国内首次研发了FG-4系列固体消泡剂和配套的加药装置这两项专利技术,并在中国石油西南、长庆、青海、吉林等油气田的泡沫排水工艺实施井中得以成功应用。现场应用情况表明:固体消泡工艺能满足泡排工艺井的消泡需要,对产水量在1~30m3/d的气井消泡效果均能达到工艺要求;加药周期长,根据不同的井况,5~15d换加一次药剂,每次补充量2~6根,为无人值守站的管理提供了方便;固体消泡剂在装置内与泡沫接触充分,具有较好的破泡和抑泡能力,并且只有在气流携带出泡沫液时才消耗药剂,与液体消泡剂相比其综合成本降低20%~30%;固体消泡装置运行平稳,操作简单、方便,运行中不消耗能源,不增加污水量,真正实现了节能减排、绿色环保,具有良好的经济效益和社会效益。     

苏里格气田气井产水分析及新型泡排剂试验

分析了苏里格气田气井的产水类型,主要有地层水、淡化地层水、凝析水、凝析油及陈发型出水;分析了气井的井底积液特征,通过压力峰值、油套压变化、产气量变化曲线等特征可以判断气井井底积液情况。介绍了三种产水气井排查方法:生产动态分析法、关井恢复压力排查法、井筒压力梯度测试法,这三种方法是苏里格气田产水气井排查常用且有效的方法。介绍了泡沫排水采气的泡排剂优选方法及优选原则,结合试验区所产地层水的水质分析情况,优选了ERD-05起泡剂和ERD-06泡排棒这两种泡排剂;优化了泡排剂的加注制度,进行了泡沫排水采气现场试验,试验井排水、增产效果明显。     

四川盆地威远区块典型平台页岩气水平井动态特征及开发建议

位于四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区范围内的威远页岩气田(以下简称威远区块),同一平台上气井的生产动态特征存在着较大的差异,目前对于其页岩气井产气量的主控因素和开发工艺措施的有效性认识尚不明确。为此,以威远区块PT2平台的6口水平井为例,针对气井生产动态存在的差异,从钻遇优质页岩段的长度、水平段轨迹倾向、压裂段长度、改造段数、加砂量及井底积液等方面进行分析,明确了影响威远区块页岩气水平井产气量的主要因素,进而提出了有针对性的开发措施建议。研究结果表明:(1)优质页岩段钻遇长度是气井高产的物质地质保障,水平压裂段长度、改造段数/簇数和加砂量是主要的工程因素;(2)页岩气井生产早期均为带液生产且水气比较大,当产气量低于临界携液流量时,井底积液对产气量和井口压力的影响不容忽视;(3)建议低产井应采用小油管生产(油管内径小于等于62 mm),对于上半支低产井,应及早采取橇装式排水采气工具和措施以释放气井产能,而对于下半支低产井,则应放压生产,防止井底过早积液。     

四川盆地长宁区块页岩气水平井地质目标关键技术参数优化

近年来,针对四川盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组在页岩气地质评价、工程试验和开发优化研究等方面均取得了较大的进展,初步掌握了页岩气开采主体技术,并在焦石坝、长宁、威远等区块实现了规模建产。为了给类似页岩气水平井的开发设计提供技术参考,以长宁区块五峰组—龙马溪组页岩气井为研究对象,采取地质与工程相结合、动态与静态相结合、统计分析与模拟预测相结合的技术手段,量化页岩气井产能主控因素,建立页岩气井产量预测模型,优化该区块页岩气水平井巷道方位、巷道位置、巷道间距、水平段长度以及气井生产指标等地质目标关键技术参数。结论认为:(1)水平段方位与最大主应力和裂缝发育方向之间的夹角最大、水平井巷道位于最优质页岩内、水平段钻揭Ⅰ类储层长度超过1 000 m,是页岩气井获得高产的基础;(2)水平井的井筒完整、优选低黏滑溜水+陶粒压裂工艺造复杂缝是页岩气井获得高产的保障。依据该研究成果形成了长宁区块页岩气开发的技术政策,指导了该区块页岩气的开发建产,也为类似区块页岩气水平井的开发设计提供了借鉴。     

毛细管泡沫排液采气工艺在低压、小液量水平井中的推广应用——以川西坳陷中浅层气藏为例

为了解决起泡剂加注不到位导致水平井泡沫排液采气工艺应用效果变差的难题,在对四川盆地川西气田气井产气量、产液量和井身结构等3个方面进行毛细管泡沫排液采气工艺适应性分析的基础上,同时开展注剂点深度设计、毛细管规格选择、工具串参数(最大长度和最小配重)及泡排参数(起泡剂选型、地面加注浓度和地面加注量)选择等方面的优化研究,制订了毛细管标准化作业流程,并开展了现场应用试验。结果表明:(1)毛细管泡沫排液采气工艺在中浅层、低压、小液量水平井中具有推广潜力,但产气量过低、产液量过高或含凝析油过多的井不宜采用该工艺;(2)泡排工艺注剂点深度井斜角介于70°~80°,毛细管规格的选择应满足井深对抗拉强度的要求,泡排参数需针对具体井况与积液特征进行优化,毛细管施工作业应遵照标准化流程;(3)截至2017年7月底,中石化川西气田有9口水平井开展毛细管泡沫排液采气工艺试验获得了成功,累计增产天然气295×104 m3;(4)形成了毛细管防卡、注剂测压一体化、净化排液联作、毛细管井口悬挂等4项毛细管泡沫排液采气配套技术。结论认为,毛细管泡沫排液采气工艺系列技术为川西坳陷中浅层气藏、低压、小液量水平井的排液稳产提供了技术支撑,可为同类型气藏的水平井实施排液采气工艺提供技术借鉴。     

新型排水采气用抗凝析油泡排剂

泡沫排水采气是提高低压低产井天然气产量的重要手段之一,但对于含凝析油气井,由于普通泡沫具有遇油消泡的特点,导致常规泡排剂难以产生足量泡沫,从而使排液效果变差。利用阴离子表面活性剂SDS、两性离子表面活性剂CHSB、氟碳表面活性剂PFBS三者的协同作用研制了耐油泡排剂COT。采用罗氏泡沫仪、高温高压可视化泡沫仪、激光共聚焦显微镜研究了凝析油含量、温度、压力和矿化度对泡沫性能的影响,揭示了耐油机理,并与常规泡排剂XA进行了对比研究。研究结果表明,在常压、80℃下,随着凝析油含量的升高,COT泡沫的最大起泡高度(H_max)和半衰期(t_1/2)逐渐升高,而XA的泡沫性能却逐渐减弱;在高压下,随着温度升高,COT泡沫的H_max不受影响,但t_1/2却逐步下降。当固定温度时,随着压力升高,COT泡沫的H_max和t_1/2均显著提升,且在相同的压力和温度下,COT的泡沫综合性能优于XA;随着矿化度升高,COT泡沫的H_max略微下降,t_1/2<...