泡沫排水采气技术研究

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1、中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）题目：泡沫排水采气技术研究中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）任务书摘要天然气井特别是生产到屮、后期的天然气井，地层压力降低，携液能力也降低，部分进入井筒的底层水和重姪会滞留井底产生积液。积液的液柱压力口J能与底层压力达到静态平衡，使生产条件恶化，产量降低，甚至水淹停产，因此必须及时排出。本论文通过气井生产小的状况，在高温、高矿化度、有凝析油、甲醇和缓蚀剂存在条件下，对现有泡排剂和消泡剂的种类和用量进行优选，最终确定了适合中原油出气出水质的泡排剂和消泡剂。同时，还对影响泡排剂和消泡剂性能的一些客观因素进行了较详细

2、的研究。实验数据表明，凝析油和缓蚀剂的存在是影响泡排剂应用性能较突岀的主要因索；而温度、矿化度以及甲醇含量等的影响则是次要因索，可在实际生产时，通过调整泡排剂用量等办法加以改善或解决。至于硫化氢的存在对泡排剂使用可能产生的影响可以忽略不计。关键词：泡沫排水；泡排剂；消泡剂；加注方式；优选目录第1章前言11.1研究项目背景、來源和意义11.2排水采气工艺的选择及国内外现有的排水技术应用现状11.3泡沫排水采气工艺技术概述41.4泡沫排水的机理41.4.1泡沫排水的机理41.4.2表面活性剂起泡的机理5第2章泡排剂与消泡剂的组成及原理分析62.1饱排剂的组成、性能、种类及适用

3、条件62.1.1泡排剂的组成及性能62.1.2泡排剂的种类62.1.3泡排剂的适用条件72.2消泡剂消泡原理及组成72.2.1消泡剂的消泡原理72.2.2消泡剂的组成8笫3章泡排挤及消泡剂的性能分析103」高矿化度产水气井使用泡排气筛选评价103.2中高矿化度产水气井适用的泡排剂的筛选评价113.3泡排剂的影响因素评价133.3.1浓度对泡排剂的影响133.3.2温度对泡排剂的影响133.3.3硫化氢对饱排剂的影响143.4消泡剂的筛选及评价153.5抱排剂及消泡剂的腐蚀速率测定163.6小结16第4章泡排剂及消泡剂加注方式的优化184.1泡排剂的加注理论184.2泡排剂

4、及消泡剂加注流程优化19•••4.3泡排剂的现场使用效果评价19结论21参考文献23致谢24第1章前言20世纪90年代以来，天然气由于污染少、地质储量大、价格低廉等优点，勘探和开发得到世界各国政府的高度重视。目前我国天然气的勘探开发已进入快速发展时期。1991-1995年,我国陆上天然气平均年新增储量已达到1174x108m3；而1996-2002平均年新壇储量猛壇到2598x108/7?时，是1991-1995年平均年增长数的两倍以上。预计未来一段时间，我国陆上天然气探明储量仍将保持较高的增长速度。199&2002年我国陆上天然气的产量从184.57x108/上升到27

5、4.2x108/,平均年增长为22.4x108加»随着西气东输、陕京二线等管道的建成和运营，天然气产量大幅度增长的吋期即将到来。预计到2010年，陆上天然气年产量将超过600x108m30在未来的20-30年内，我国天然气的探明储量和产量将处于高峰増长期，这些数据都表明我国天然气工业有着巨大的发展潜力。1.1研究项目背景、来源和意义天然气的开采同其它种类流动气藏的开采一样，要经过三个过程：一是从产层至井底一在多孔介质中的流动；二是从井底至井口一在垂直管道屮的流动；三是从井口至用户一在水平集输管道中的流动。与汕m开采一样，气HI在开采吋也必然会遇到地层水的问题，地层水的产岀

6、将对天然气的生产造成不同程度的影响。如果储层气具有足够的能量，地层水将被上升的气流带出井口；如果储层气口身的能量不足，则地层水会在气流举升过程中由于滑脱效应而逐渐在井筒里及近井底区聚积，进而对气井造成严重危害。其危害主要表现为：一是井筒积液，冋压增大，井口压力下降，气井生产能力受到严重影响；二是近井底区积液，产层由丁“水侵”、“水锁”、“水敏性粘土矿物的膨胀”等原因，使得气相渗透率受到极大的伤害。这不仅严重影响气田的最终采收率，而11还制约着天然气气井的正常生产，更严重者会导致天然气气井的停产，甚至报废。所以，在有产出水的天然气气井的生产过程中，如何在避免晒牲较大的地层能

7、量的前提下，最大限度地将地层水带出地面，是开采产水天然气气田应考虑的首要问题。1.2排水采气工艺的选择及国内外现有的排水技术应用现状目前国内外所采用的排液方法主要有三大类：一是气体动力学方法，包括周期性放喷、小油管、虹吸管吹洗等；二是物理化学方法，包括注入泡沫活性剂等；三是机械方法，如柱塞举升、深抽泵等。这三类方法的理论基础都是两相混合物的流体动力学，最重要的理论是Turner等人的液滴模型和临界流速理论。当出水气藏气层压力足够大、出水量不很多时，水可能以液滴的形式随气流一起采到地面。Turner等人提出，气井中液体排岀的最低