井下节流气井泡沫排水采气机理研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com天然气勘探与开发2011年1月出版井下节流气井泡沫排水采气机理研究李旭日刘建仪张广东徐运动宁梅。(1．中国石油长庆油田公司油气工艺研究院2．西南石油大学3．中国石油长庆油田公司第一采油厂)摘要通过在室内采用透明玻璃管建立模拟井下节流实验装置，进行多组常规低压实验，观察泡沫通过节流嘴时的现象，分析节流井泡沫排水机理。发现泡沫通过节流嘴时，会出现堆积、破泡、桥堵以及二次成泡几个过程，同时测定模拟节流井实验泡沫的含水率和携液率，对井下节流气井泡沫排水采气研究具有参考价值。图4表1参6关键词井下节流泡沫排水室内实验携液率1气井

2、井下节流工艺应用2井下节流气井泡沫排水室内模拟实验水合物的生成，是在天然气开采过程中普遍遇2．1实验设备到的一种现象，其对气井的开采有非常不利的影响，实验采用加工不同直径节流嘴，结合一定的设对于解决水合物堵塞已经得到普遍的研究，也形成备，将节流嘴安放在评价泡沫常规装置中【3]，来模了多种消除其形成的工艺。随着研究进展，提出了拟井下节流过程，形成了节流井泡沫排水评价装置。在气井井下下节流器工艺，充分利用气井地层温度，本次实验应用节流嘴直径分别为2．5mm、3mm、同时可以减小井口压力，从而起到防止水合物生成6mm，该尺寸和油田实际生产下节流嘴直径相近，节的

3、目的。该方法的成功应用，减少了气井加注水合流嘴长度为5cm。实验装置见图1。物抑制剂次数和用量，降低了开采成本，从而得到了大力推广。所谓井下节流工艺是通过将地面节流温降转移至井筒之中，利用地热对经过节流温降后的低温天然气进行加热，降低节流嘴后的气流压力，降低水合物生成温度从而达到有效防止气井堵塞的目的⋯。对于节流气井，节流嘴前已经处于压力临界流动状态，地面的压力扰动不会传递到产层前，从而增加了储层渗流的稳定性，提高气井单位压降的产量。井下节流工艺有以上优点，因此在今后的气井开采中会有普遍的应用，但对于有水气井，在井下有节流器时，如果气井没有充足的能量来举

4、升井底积水，需要进行排水采气时，特别采用泡沫排水采气工艺时，气泡通过节流嘴时会是什么情况，排水效果较常规气井如何，还需要进一步的实验和现场应用的图1模拟井下节流嘴泡沫排水实验装置研究，目前关于这方面的研究较少-2J。作者简介李旭日，男．1982年出生，硕士研究生；2009年毕业于西南石油大学油气田开发工程专业，现工作于长庆油田公司油气工艺研究院。地址：(71000)陕西省西安市长庆油田公司油气工艺研究所。电话：18609515792。E—mail：lxx908@163．COrn·54·学兔兔www.xuetutu.com第34卷第1期天然气勘探与开发2．

5、2实验过程程中温度为80~C。通人一定气量后，测定不同直径分别配制uT一8和uT一5E的两种起泡剂溶节流嘴时的节流嘴前后泡沫直径、携液量和含水率，液，浓度为3％0，采用起泡剂评价行业及国家标准方观察泡沫在通过节流嘴时的变化情况。法进行实验。实验过程中，采用氮气为气源，湿2．3实验结果分析式流量计计量气体流量，恒温水浴进行加热，实验过实验结果见表1、图2和图3。表1泡沫通过不同直径节流嘴的流动状态及分析因为节流嘴直径越小，经过节流嘴产生的压力降越大，比起大节流嘴时的节流后压力就越低，因此泡沫直径增加的幅度就大。(3)图3可以看出，节流嘴直径小，其泡沫含水率

6、大，对于低压气井的泡沫排水工艺，泡沫含水率小则泡沫更易被携带出井筒，对气井积液的排除更有利。图2不同节流嘴直径下节流前后泡沫平均直径3节流对泡沫排水的影响机理通过观察透明管模拟的井下节流泡沫排水室内实验的全过程，观察并分析节流前、后泡沫的变化及流动状况，认为井下节流嘴对泡沫排水采气的影响机理有以下几点：(1)泡沫在节流嘴前的堆积现象泡排剂在井底气流搅动下产生泡沫，泡沫在气体作用下运移至节流嘴上游附近，由于节流嘴直径图3泡排剂uT一8不同直径节流嘴实验泡沫携液量变小，有节流作用，泡沫会在节流嘴上游堆积，从而分析实验结果，由图2和图3可以得出：使节流嘴上游附

7、近压力升高，同样也会使井底压力(1)节流后泡沫直径会明显变大，节流前泡沫升高。堆积的泡沫在压力作用下直径变小，从而使直径为1rtllTl一7mm(普遍为3mm)，节流后直径为得节流嘴前端的泡沫会比较细密。5l'nrn一15ram(普遍为8mm一10mm)，节流后泡沫(2)泡沫通过节流嘴时会出现破泡和桥堵现象直径为节流前的2倍一3倍。分析认为，节流后压观察发现，泡沫在通过井下节流嘴时出现泡沫力减小，使泡沫发生膨胀；另外泡沫在通过节流时部破裂和泡沫在节流嘴前的堵塞两种情形，我们把这分泡沫会破裂，有些泡沫会出现变形拉长，液膜变种堵塞称作桥堵。薄，也会使节流后泡

8、沫膨胀。通过节流嘴的破泡作用，泡沫在通过节流嘴时，(2)相同直径节流嘴前后泡沫直