苏里格气田泡沫排水采气现场试验

苏里格气田单井排水增产新模式苏里格气田是中国首个以煤层气为主的气田，位于中国内蒙古自治区锡林郭勒盟苏尼特左旗境内，是中国最大的煤层气气田之一。

为了实现气田的可持续开发和生产，苏里格气田采用了单井排水增产新模式。

传统的煤层气开采方式是通过多孔隙连通的煤层进行抽采，由于煤层气气井的连通性较差，导致气田的产量不稳定。

为了解决这一问题，苏里格气田采用了单井排水增产新模式。

该模式的核心思想是通过单井排水系统将气井之间的排水压力传导到同一水平地层的所有气井中，实现气井之间的压力平衡。

具体来说，气井通过导水管道和井渣排放口与主控中心相连，通过排水设备将井液进行稳定排放。

主控中心通过监控仪器实时监测气井的产量和排水情况，并通过调整单井排水系统的压力来控制气井的产量。

单井排水增产新模式的优点主要体现在以下几个方面：通过单井排水系统的建设，实现了气田内气井之间的压力平衡，提高了气井的产量。

传统的开采方式容易造成个别气井产量过大，导致其他气井产量下降，而单井排水系统可以有效平衡气井之间的产量差异。

单井排水系统可以实现气井的稳定排放，减少了环境污染。

传统的开采方式中，气井的排放不稳定，容易造成大量的煤层气外泄造成环境污染。

而通过单井排水系统的控制，可以实现气井排放的稳定，减少了环境污染的风险。

单井排水系统可以提高气田的开采效果，延长气田的生产寿命。

由于气井之间的产量差异较小，气田的开采效果得到了提高。

通过实时监测和调整单井排水系统的压力，可以及时调整气井的产量，保证气井的稳定开采，延长了气田的生产寿命。

苏里格气田的单井排水增产新模式为中国煤层气田的可持续开发和生产提供了一种新思路。

通过实现气井之间的压力平衡和稳定排放，该模式能够提高气井的产量、减少环境污染，提高气田的开采效果，延长气田的生产寿命。

苏里格气田泡沫排水采气技术工艺应用及效果分析作者：刘兵来源：《科学与财富》2018年第24期摘要：在气田生产过程中，应用频率最高的排水采气技术就是泡沫排水采气技术。

但是，由于受到不同气田生产状况的影响，泡排剂在应用期间的形式、类型以及使用方式、使用时间均各不相同。

在这一基础上，文章围绕苏里格气田泡沫排水采气技术的工艺应用和效果分析进行了探究。

首先，分析了泡排剂的性能评价，包括起泡剂性能实验、热稳定性评价、落实泡高评价、携液能力评价。

其次进行了实验效果探讨，最后围绕实验结果进行了分析，旨在提升苏里格地区的气田排水采集技术应用水平，继而创造更高的经济效益。

关键词：苏里格气田；泡沫排水采气技术；起泡剂一、泡排剂的性能评价当前时期下，在内蒙古苏里格气田的开采过程中，采用的主要泡排剂为成都孚吉UT-6型泡排棒，同时辅助使用了UT-11C型液体起泡剂。

（一）起泡剂性能实验在进行起泡剂的实验过后，得出了表1中的实验数据：如表1中所示，UT-6、UT-11C两种泡排剂的性能都比较不错，对于气田的生产效率提升也具有很好的促进作用。

另一方面，由于固体起泡剂的在使用后需要在短时间内执行关井操作，优势在于便捷性比较高，对人力和物力都有很好的节省效果，并且有利于气田下部分位置的积液排除，应用价值较高[1-2]。

（二）热稳定性评价在针对UT-11C泡排剂进行热稳定性评价时，首先在其处于98±10。

C范围内开展热稳定实验。

通常情况下，在高温处理之前和之后的一段时间内，罗氏泡高都在180mm左右徘徊，实验3min之后，罗氏泡高从实验最初的180mm高温处理结果降低至177mm。

通过该中变化能够明显发现，UT-11C泡排剂在苏里格气田应用过程中的热稳定性适宜。

另一方面，此种泡排剂受到温度的影响比较小，利于生产，适宜的气田处理位置大约为1600m-3600m之间，比较符合苏里格75号气田的气水同产井中助排稳产工作的推进特征。

气井泡沫排水采气工艺及优化对策摘要：泡排工艺是低压低产井重要排液措施，目前大量气井进入低产低压阶段。

目前井口压力低于1 MPa的占54%，1 MPa~2 MPa的占32%，2 MPa以上的占14%。

泡沫排水采气工艺利用向井筒注入起泡剂，使之与积液混合后，产生大量低密度含水泡沫，大大降低井筒的能量损失，减少液体的“滑脱”，从而提高气井的排液能力。

关键词：泡排工艺；低压低产井；排液能力；泡排注入方式泡沫排水采气是低压低产气井中应用广泛的一项工艺。

针对研究气田气井生产特征，首先根据临界携泡产量明确了储层泡排工艺适用范围；然后建立了极限油套压差与井口压力的关系，从而有效指导加药时机选择；进而根据实验优选了最优泡排剂浓度，药剂A最优浓度0.5%~1.0%，药剂B的最优浓度1%~2%，同时辅助了不同的泡排注入方式，最后开展了现场试验及大规模应用，排液增产效果良好。

1 泡排工艺适用界限工艺适用总体范围：日产液量≤100 m3/d，井深≤3500 m，井底温度≤120 ℃，对井斜无较大限制。

除此以外，关键在于矿化度的影响及泡排临界携液产量的确定，可以通过生产统计进行确定。

通常随着地层水矿化度增加，泡排剂效果逐渐变差，但总体影响程度不大。

按泡沫密度180 kg/m3，井口油压1 MPa条件下，气藏埋深500 m~1200 m，矿化度1000 ppm~20000 ppm，临界携泡产量为2265m3/d。

当产气量高于临界携泡产量时，可采用泡排工艺技术进行排液，当产气量低于临界携泡产量，泡排效果不佳，建议配套其它排液措施。

2 泡排工艺参数优化2.1 加注时机生产现场主要通过油套压差判断气井积液情况，从而开展泡排工艺实施。

基于此提出了极限油套压差的概念，并以此来指导加药时机。

当产气量明显下降，积液明显增加，此时对应的井口油套压差即为极限油套压差。

选取了53口典型泡排井，拟合极限油套压差与井口压力的关系如下（图1）：面临待施工井，首先根据井口压力，根据拟合公式（1）计算极限油套压差，根据该压差即可确定出合理加药时机。

对土壤的具体状况进行了分析和对应对该项技术的有效运用之后，依照我国不同地区的气田生产状况，研发出了更多不同类型的泡沫剂，以及气田生产开发工作当中的加注设备，对我国很多题型当中的加注问题进行了缓解。

当前泡沫排水采气技术还在不断的研发和推广，同时在我国很多大型气井当中都有着比较良好的应用效果，对我国整个油气田的生产工作起到了重要的保障。

通过复合排水采气的方法应用，主要指的是通过两种以上不同的排水采气方法，相互之间进行配合协作，这样在整个排水采气工作的效果上更加明显，在实际的工作当中主要使用的是单向排水采气的方法很难实现整个气井的稳定和高效化生产，依照气井的具体状态以及所处的环境状况，选择出具有针对性的排水采气工作方案，然后进行技术复合使用比较常见的技术类型分为球塞气举排水采气技术和泡沫排水采气技术。

2 苏里格气田排水采气技术优化2.1 泡沫排水技术泡沫排水采气操作技术在实际的使用过程当中，主要目的是通过使用起泡剂注入到气井当中，将气井底部的积液有效地转化成一种密度较低，同时比较容易携带的泡沫状物质来进行清除，通过这种方式可以有效提高井筒内气体的携液能力，有效降低了井筒内携液工作的临界值。

通过相关研究人员的研究分析可以看出，苏里格气田的具体发展状况以及环境影响因素，需要充分做好起泡剂的类型选择，最好选择可以降低临界携液流量的70%左右。

这种操作方式对于自喷能力较强以及油管套管比较畅通的气井来讲，具有比较明显的应用效果，并且该操作方式所使用的操作设备比较简单，同时在操作过程当中的难度较低，不会对气井的正常生产功能产生不良的影响。

泡沫剂的主要成分属于一种表面活性剂，这种表面活性物质属于一种线性分子物质通过两种不同的基团所构成，一方面是和水分子之间进行强力的结合亲水基团，另一个方面是通过与水亲和程度较低的亲油基团所构成。

根据相似和相同的反应原理，可以将泡沫剂有效的融入到水的表面，通过活性剂当中的亲水基团可以和水体之间进行有效的融合，而亲水基团当中的水分分布会和亲水基团之间整齐排列，而泡沫剂溶液表面的张力大小也会产生一定的下降，基于这一情况向其中通入适量的气体，则亲油基团直接排列在液膜的两面，亲水基团会有效的聚合在液体内部，通过液体相互之间的分子作用力形成了一种稳定的泡沫状物质。

1苏里格气田应用现状1.1苏里格气田存在的问题现状就目前来说，经相关研究显示，苏里格气田的气井单井产量较低，这就导致气井在生产过程中携液较为困难。

导致这种现象的主要原因是，井底近井区积液在水分侵蚀和水敏黏土矿物膨胀的影响下，导致气井内的气相渗透率有明显下降的情况。

同时液面下油和套管在水分的影响下，会出现电化学腐蚀的情况，如果相关器材出现了锈蚀，就会严重影响气井中水分的排出，导致气井在日常运行中存在管道堵塞的情况，直接影响了气井的产气效率。

另外，苏力格气田地层回压较大，气井生产的能力会受到严重影响，严重时甚至可能导致气层出现受损，气体也难以从土壤中排出，影响了气井的产气效能。

并且在苏里格气田长时间的开采状态下，应用时间较长的气井中的地层能量会出现降低和减小的情况，其中的压力差也会随之减小，导致井底积液现象愈加严重，影响了气体的排出，产水量也在不断增大，井底积液问题已经严重影响了气井的正常生产。

1.2国内气井排水采气技术现状相较于国外先进技术来说，国内开展排水采气工艺的时间较晚，而在我国四川气田应用排水采气研究的时间，最早通过借鉴国外成功经验，根据四川气田的实际情况，做了各种排水采气实验，也获得了一定的效果。

应用广泛的主要以复合排水采气工艺和泡沫排水采气工艺为主。

泡沫排水采气工艺是四川气田首先推广使用的一种排水采气技术。

自1980年开始，四川通过对气井进行分析研究，了解了泡沫采气工艺的应用技术，针对气田特点研制出了适合当地环境的起泡剂，并根据工艺和土壤状况设计了相应的加注方式。

而在顺利应用后，根据我国不同地区的气产状况，研究了多种功能的不同起泡剂和加注设备，解决了我国多数特殊井的加注问题，随着这项技术的不断推广和发展，在多个气田的气井上都得到了良好的应用效果，获得了极大的经济效益。

而复合排水采气工艺是将两种或两种以上的排水采气工艺进行组合。

这种应用方式主要是在单向排水采气工艺，难以满足气井稳定生产的状况下，根据气井和环境的具体状况，选择合适的排液采气方案进行复合应用，较为常见的属于球塞探究苏里格气田排水采气技术进展及对策Exploration on the Development and Countermeasures ofWater Pumping and Gas Production Technology in Sulige Gas Field刘兵（华北石油管理局有限公司苏里格勘探开发分公司苏75采气作业区，内蒙古鄂尔多斯016100）LIU Bing(Su75Gas ProductionArea,SuligeExploration andDevelopment Branch,NorthChinaPetroleum AdministrationBureau,Ordos016100,China)【摘要】苏里格气田是一个较为典型的三低气田。

一、泡沫排水采气技术
1、技术原理介绍
泡沫排水采气的基本原理,是从井口向井底注入某种能够遇水起泡的表面活性剂(起泡剂),井底积水与起泡剂接触以后,借助天然气流的搅动,生成大量低密度含水泡沫,随气流从井底携带到地面，从而达到排出井筒积液的目的。

2、工艺流程图
泡沫排水采气工艺流程图
3、地面辅助设备
泡沫排水采气的现场工艺流程中,泡沫剂是由井口注入的。

也就是说,用油管生产的井,从套管环形空间注入;有套管生产的井,则由油管注入。

消泡剂,则在分离器的入口处加入。

注入设备有:1)平衡罐;2)电动泵和柱塞计量泵;3)高压泵;4)泡排专用车;5)序号加注方式加注设备原理特点备注
1 罐注缓蚀剂加注
罐
借助自身
重量自流
入井
无需动力，但无法计量
实施工艺初期平衡罐边远地区
2 泵注计量泵
外加动力
可计量、调节、连续连续加注泡排车
受外界条件制约、周期加
注
周期加注
3 投掷加注投掷器依靠自身
重力
反应时间长、操作频繁泡排初期
柱塞泵：排液管线中添加消泡剂，置于分离器前；
试压泵：用于喷洒消泡剂；
4、所用标准
主要采用的标准有：《SY/T 6465-2000泡沫排水采气用起泡剂评价方法》，《SY/T 6525-2002泡沫排水采气推荐作法》及其他井控安全相关标准。

5、现场照片
MN1001井泡排井口及地面管线
平衡罐加注设备
泡排现场图片-药剂储罐。

2481 气井出液采气速度是影响井底出液的原因之一，过高的采气速度会使得气井无水生产期缩短，产量迅速递减。

而气井生产压差逐步增大，会使得地层水锥进或者舌进而到达井底的时间越短，引起气井过早出水，甚至造成气井早期突发性水淹。

另一方面气层岩性均质性越强，井底距气水界面方向渗透性越强或纵向裂缝越发育，底水到达井底的时间越短，从而致使气井出水积液速度增快。

2 低压低产井生产分析2.1 储气供气能力差根据低压低产气井生产动态曲线分析，地层压力低、储层物性差、含气面积小是低压低产气井直观表现。

由于供气能力较差，使得生产压差较高而产气能力较低。

2.2 气井出水阶段气井生产过程中，随着水气比的增加变化，使得气井产气量和井口压力降低。

开发初期，气井生产层位一般处于纯气层区域，随着开发的不断深入，地层水不断侵入，气层开始含液，气水混流带逐步增大。

气井进入带水采气阶段，造气井产量下降。

2.3 气井井口回压大井口回压对气井生产有重要影响。

目前主要针对气井井口回压采用关复井作业手段控制井口回压大小。

通过关井降低外输压力，再次开井后生产压差及气量会有所改善。

但回压后又会造成气井产量的下降，因此低压低产井间歇性生产是目前较为常用的工艺技术手段。

3 排水采气工艺技术3.1 优选管柱排水采气利用自身能量自力式气举排水就是我们所说的优选管柱排水采气工艺技术。

当气井对流速度高，排液量大，可以通过增大管径、减小阻力、提高井口压力，从而提高带水能力，延长气井自喷时间。

根据研究气井产量、携液、冲蚀等要求，结合临界携液流量、临界冲蚀量、地层破裂压力、井筒摩阻损失等限定条件优选满足条件的管柱直径进行排水采气开发。

3.2 泡沫排水采气针对低压低产气井的现实状态，其自身带水能力不足，使得气井井底积液严重。

利用泡沫排水采气工艺技术辅助排水是目前低压低产排水的主要应用措施。

泡沫排水采气技术应用效果的好坏在于其使用的发泡剂性能状态的优劣，主要考核指标是发泡能力、携液量、泡沫稳定性等。

苏里格气田排水采气工艺现场应用效果分析贾金娥吴红钦郭瑞华周忠强王小佳张军峰第三采气厂技术管理科摘要：苏里格气田开采以来，先期开发试验井已进入中、后期，压力和产能普遍较低，不能满足生产过程中的气井携液要求，导致部分气井井底或井筒内积液，严重影响气井连续生产。

2010年在苏14、桃2、苏48、桃7区进行泡排实验；苏48和苏西开展4口速度管柱排水采气实验；苏48、苏47、苏120、桃2区块进行10口气举阀排水采气实验。

通过对比分析以上三类排水采气工艺在苏里格气田的实验效果，评价现场可行性、实际应用价值、及推广应用前景，对苏里格气田不同类别的产水井，应用不同的现场排水采气的可行性。

关键词：苏里格气田排水采气泡沫排水速度管柱气举阀1.前言1.1排水采气的目的和意义苏里格气田是低产、低压、低丰度、非匀质性的复杂气田。

自开采以来，2002年、2003年投产的先期开发试验井已进入中、后期，压力和产能普遍降低，不能满足生产过程中的气井携液要求，导致部分气井井底或井筒内积液，严重影响气井连续生产。

在苏48区块出现地层产水量较大的现象，个别气井出现水淹现象。

产水气井日益增多，产水量也逐渐增大，排水采气工作日益突出，根据不同区块的气井出水情况，采取合理有效的排水采气措施，提高单井生产过程中的排液效率，提高单井产量，确保气井的正常平稳生产。

1.2 主要研究内容本课题主要有针对性地对2010年采气三厂进行的泡沫排水采气、速度管柱、气举阀排水采气工艺作业进行适应性评价，为不同区块各类低产低效井探讨一种与之相适应的排水采气工艺方法，指导苏里格气田后期产水井的排水采气工作。

1.2.1泡沫排水采气原理泡沫排水采气就是从井口向井底注入起泡剂，井底积水与起泡剂接触后，借助天然气流的搅动，生成大量低密度水泡沫，随流携带到地面，该方法是针对自喷能力不足，气流速度低于临界的气井一种较为有效的排水采气方法。

实质就是将表面活性剂（起泡剂）从携液能力不足的生产井井口注入井底，借助于天然气流的搅拌作用，使之与井底积液充分混和，从而减小液体表面张力，产生大量比较稳定的含水泡沫，减少气体滑脱量，使气液混合物密度大大降低，从而降低自喷井油管内的摩阻损失和井内重力梯度，有效地降低井底回压，井底积液更易被气流从井底携带至地面。

125长庆油田苏里格气田位于内蒙古鄂尔多斯盆地苏里格庙地区，地表沙漠覆盖，主要开发层位为上古生界石盒子组盒8段以及山西组山1段，以往的开发情况表明，含气层位为低孔、低渗低丰度的砂岩岩性气藏[1]。

随着气田开发的不断深入，例如苏里格苏6区块，目前已进入开发中后期，其中大部分区块试采的老井皆已见地层水，地层压力下降，井筒逐渐积液，导致许多产水井因积液而停喷，严重影响气井的正常生产[2]。

因此，采用排水采气工艺，实现停喷井的恢复生产，具有非常重要的意义。

目前常见的排水采气工艺有气举管柱排水采气、电潜泵排水采气、游梁抽油机排水采气、泡沫排水采气以及射流泵排水采气等。

在近年来的实践应用过程中，泡沫排水采气工艺具有见效快、投入小、施工简便等优点，被逐渐推广及应用。

本文根据以往泡排采气的相关经验，基于苏里格气田带水气藏的地质特征，研制并优选出适合于研究的泡排剂，以提高排水采气的开发效果，达到产水气井持续、稳定开发的目的。

1 起泡剂类型起泡剂排水采气是利用表面活性剂在水中的气泡性从而起到排水采气作用的技术，根据表面活性剂在水中的电解分离，可以分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。

1.1 阳离子表面活性剂该类型的起泡剂气泡效果一般，例如铵盐类，成本昂贵。

1.2 阴离子表面活性剂该类型的起泡剂能良好地降低界面张力，但对电解质的抵抗能力较差，容易与多价阳离子例如Ca 2+、Mg 2+等反应产生沉淀，从而影响起泡剂性能和气泡效果。

1.3 非离子表面活性剂SOA（Service Oriented Architecture）是一种组合的系统构架模型，目前此体系构架广泛应用于webservice技术，主要包含注册中心、请求者和提供者者模块组合。

从而根据各自模块的功能应用，进行相关的操作。

本研究所实现的企业服务总线就是基于SOA系统架构来进行设计和实现。

1.4 非离子表面活性剂该类起泡剂亲水基团有含氧基团，亲油基团由烃链或聚氧丙烯链组成，常见的有氧化胺型、多元醇型、聚氧乙烯型等。

泡沫排水采气工艺在气田的应用发布时间：2022-08-29T09:32:03.655Z 来源：《科技新时代》2022年第2期1月作者： 1许鸷宇 2赵玉 3吴志忠 4田晓雪[导读] 泡沫排水采气工艺主要是针对产水气田开发研究的一项有效助采工艺技术，1许鸷宇 2赵玉 3吴志忠 4田晓雪1青海油田钻采工艺研究院，甘肃省敦煌市，7362002青海油田钻采工艺研究院，甘肃省敦煌市，7362003青海油田采气一厂，青海省格尔木市，8160004青海油田采气一厂，青海省格尔木市，816000摘要：泡沫排水采气工艺主要是针对产水气田开发研究的一项有效助采工艺技术，具备着施工简单、投入成本低、收益快、对日常生产没有影响的特征。

针对有水气田采取泡沫排水采气工艺，可以排除井底的积液，增加气井的产量，同时对维持气井的稳定生产以及提升采收率有重要的作用。

关键词：泡沫排水；采气工艺；气田前言：伴随着经济发展对能源以及环境的要求，天然气在能源中占得比例是越来越大，当前我国开采的气田大多都应用水驱气田，伴随着气藏的开发压力降低，产出的水不能及时排出，井筒中不断沉积增加气藏静水回压，降低气井产气的能力，假如积液没有及时排除，长期会导致气井停产，排水采气是解决气井井筒积液的有效工艺对策。

一、泡沫排水采气机理以及泡沫助采剂的选择应用泡沫注采剂主要是应用泡沫效应以及分散效应、洗涤效应、减阻效应实现注采。

选择泡沫助采剂的时候要注意：泡沫携液量比较大，也就是液体返出程度比较高；气泡能力比较强，或者是鼓泡高度达，通常都是以模拟流态法为准；泡沫稳定性恰当，如果稳定性较差，很有可能达不到将水带到地面的目标；相反，如果稳定性比较强，会给地面消泡，分离的时候更为困难[1]。

选择现场的时候，要按照气井产能状态以及流态选择。

二、泡沫排水采气工艺技术原理开采天然气与开采其他流动矿藏一样，需要经过三个步骤：第一，从产层到井底在多孔介质中的流动。

第二，从井底到井口在垂直管道中的流动。