泡沫压井液技术在中原油田采油三厂气井的应用

中高渗油藏空气泡沫封堵与流度控制实验研究陈振亚;张帆;刘印华;任韶然【摘要】注空气是提高采收率的有效技术;但对于中高渗、非均质油藏,单纯注空气容易引发气窜,加剧老井腐蚀,带来安全隐患.因此,针对此类油藏进行空气驱,需要加入泡沫进行封堵和流度控制.通过室内实验,进行了空气泡沫封堵能力影响因素的敏感性分析,研究了空气泡沫段塞在不同驱替方式和不同驱替速率下的流度控制作用.研究结果表明,温度对空气泡沫稳定性有不利影响;在实验压力范围内,高压可以提高空气泡沫的稳定性;当气液比在1∶1 ～2∶1之间时,空气泡沫的封堵能力达到最大值;泡沫段塞后气驱,体系阻力因子先增大后减小;泡沫段塞后水驱,在一段时间内体系的阻力因子持续增大;无论是泡沫段塞后气驱还是泡沫段塞后水驱,较高的注入速率会带来较强的封堵能力.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)017【总页数】5页(P51-55)【关键词】中高渗;注空气泡沫;流度控制;提高采收率【作者】陈振亚;张帆;刘印华;任韶然【作者单位】广东石油化工学院石油工程学院,茂名525000;中国寰球工程公司,北京100000;中石油煤层气有限责任公司陕西技术服务分公司,西安710000;中国石油大学(华东)石油工程学院,青岛266580【正文语种】中文【中图分类】TE357.45实践证明注气(如二氧化碳、天然气或氮气等)是一种提高采收率的有效技术［1—5］;但是注氮气成本较高，注天然气、二氧化碳都存在气源不足等问题。

注空气驱油技术以其成本低廉、气源丰富等特点，受到国内外各石油公司越来越多的重视。

油藏注空气，空气中的氧气可以与原油发生低温氧化反应［6—11］，消耗掉氧气，而生成的二氧化碳、一氧化碳可以形成烟道气驱，可以有效、安全的提高油藏的采收率。

但是，对于中高渗、非均质、无倾角的油藏来说，单纯的注空气容易引起气窜，气窜降低了气驱采收率，使注入的空气形成无效的循环，加剧了老井的腐蚀，同时也会因为氧气气窜到生产井而引起安全隐患。

泡沫水泥浆固井技术前言油田常用的低密度水泥浆基本上可分为四类，即：1、用搬土控制自由水的搬土水泥浆，密度可控制在1.45g/cm3以下，但是这种水泥浆体系水灰比较高、抗压强度低，在使用上受到限制。

2、添加火山灰、硬沥青等低密度添加物的低密度水泥浆。

3、添加强度高、较低密度的漂珠配制漂珠水泥浆。

4、添加发泡剂和稳定剂，并充入空气或氮气的泡沫水泥浆。

从水泥本身讲，用提高水灰比的办法使水泥浆密度降到1.26g/cm3是非常不成功的。

1978年以后开始使用了两种新型的超低密度水泥浆，两者都以气体作为低密度的添加物，其中之一是气体充填于硬的、耐压空心漂珠内，有些空心漂珠水泥浆的密度比清水还低。

第二种是具有独特流变性能的泡沫水泥浆，这种剪切强度很高的水泥浆即使在很高的速度梯度下也可保持很好的流变性能，有利于提高水泥浆的顶替效率，这种新型材料的推广应用在地面建筑上已使用多年了。

一、泡沫水泥的基本性能1、性能稳定其气体能够均匀地分散在水泥浆中，不聚集，不上浮，形成的气泡保持相对稳定，满足固井要求。

2、抗压强度泡沫水泥在不控制失水的条件下，抗压强度较高；加入降失水剂后，失水控制较好，但强度降低较大。

在水力压裂作业时泡沫水泥的抗压强度虽低，但并不增加水泥环裂缝出现和发展的危险。

在套管试压和压裂作业时井内高压在水泥环处所产生的应力是拉应力，水泥环承受拉应力的能力主要取决于水泥机械性能（杨氏模量和波松比）及抗拉强度。

水泥石的抗压强度作用很小。

3、导热性水泥石的导热系数随水泥浆密度的降低而降低。

泡沫水泥的隔热性优于常规水泥。

4、可塑性泡沫水泥可塑性好，当套管承受压力时它可以变形，且不会像常规水泥那样出现破裂。

泡沫水泥的可塑性一般比普通水泥至少大一个数量级，而价格比纤维水泥要经济。

目前，泡沫水泥浆以其成本低、密度低、强度高、替浆泵压低、隔热性能好等优点日益受到人们的重视。

二、泡沫水泥的应用泡沫水泥可以解决一系列钻井时发生的问题，其中包括：1、对于普遍存在着的裸井眼段较长，而且存在漏层的深井套管来说，使用等于或小于钻井泥浆密度的泡沫水泥浆一次注水泥，较双级或多级注水泥经济而有效。

氮气泡沫流体冲沙洗井技术氮气泡沫流体是一种可压缩的非牛顿流体，其独特的结构决定了其具有许多优点，如密度低且方便调节、粘度高、摩阻低、携砂能力强以及在地下与天然气混合不易发生爆炸等性能，作为入井液便于控制井底压力，减少漏失和对地层污染。

广泛应用于低压、漏失及水敏性地层冲砂、洗井、排液、修井等井下作业中。

氮气泡沫流体是由含起泡剂和稳泡剂的水溶液和氮气组成，其中氮气是分散相，液体是连续相。

气泡充分分散在水中，降低了流体密度。

由于氮气泡沫流体密度小、粘度大、携砂能力强、遇水敏性地层不会产生粘土膨胀等问题，用它做入井液可有效减少漏失，因此氮气泡沫流体可以解决其它方法无法解决的难题，如低压井、严重漏失井的洗井或冲砂。

在用常规流体冲砂、洗井作业中，由于入井液的漏失及滤失，往往会对油气产层造成一定的污染，影响作业后的产能，对于一些漏失严重井，甚至不能建立正常的洗井循环。

使用氮气泡沫流体可以有效地解决上述问题，氮气泡沫流体冲砂洗井就是利用泡沫流体粘度高、密度小、携带性能好的特点，将泡沫流体作为携带液或压井液，在油管和环空中循环，使井底建立相对于油层的负压，在此负压差的作用下，依靠泡沫流体冲散井内积砂或结蜡，以达到洗井、冲砂的目的。

泡沫流体冲砂洗井可广泛应用于各种油气井。

1氮气泡沫流体冲砂、洗井主要优点：1.1氮气泡沫密度低，可实现低压或负压循环，以免漏失；1.2氮气泡沫粘度高、滤失量少、液相成分低，可大大减少对产层的伤害；1.3氮气泡沫的悬浮能力强，可以把井底和油、套管壁上的固体颗粒或其它赃物带出；1.4可以诱导近井地带赃物外排，以解除产层堵塞，同时还可以诱导油流。

2氮气泡沫流体的特性和配置2.1在清水（或现场污水）中加入化学起泡剂，在注入适当气体（氮气）的条件下充分搅拌，使气泡的直径变小，气泡充分分散在液体中，就形成氮气泡沫流体。

泡沫的稳定程度与气泡的直径有关，气泡直径越小，越稳定。

根据加入的气体量的多少，泡沫流体的密度非常方便在0.1～0.9g/cm3之间调整，如果需要泡沫流体的密度还可更低。

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。

油井钻井液泡沫性能研究及应用一直是石油工程领域研究的热点之一。

随着石油勘探和开发的不断深入，对油井钻井液的要求也越来越高。

而作为一种新型的钻井液，泡沫钻井液因其较低的密度、良好的携砂能力和环保性能，受到了广泛关注。

泡沫钻井液作为钻井液的一种，其泡沫性能直接影响到钻井的顺利进行。

根据石油勘探中的实际需求，对泡沫钻井液的泡沫性能进行研究和提升，具有十分重要的意义。

在油井钻井作业中，泡沫钻井液不仅可以减轻井下压力、稳定井壁，还可以提高钻头的冲击效率、减小环境污染等。

研究表明，泡沫钻井液的泡沫性能受到多种因素的影响，如泡沫剂种类、浓度、加入量、泡沫稳定剂种类、pH值等。

其中，泡沫剂的种类和浓度是决定泡沫性能的关键因素之一。

根据泡沫剂的不同种类和浓度，泡沫的性能也会有所不同。

因此，在实际钻井作业中，需要根据井下条件的不同选择合适的泡沫剂种类和浓度，以达到最佳的钻井效果。

此外，泡沫稳定剂的种类和添加量也对泡沫钻井液的性能有较大影响。

泡沫稳定剂可以有效延长泡沫的寿命，提高其稳定性。

在实际应用中，需要根据地层情况和钻井深度选择合适的泡沫稳定剂种类和添加量，以保证泡沫钻井液的稳定性和可靠性。

在泡沫钻井液的研究和应用过程中，还需要充分考虑钻井液的环保性能。

泡沫钻井液相对于传统水基钻井液和油基钻井液具有更好的环保性能，可以减少井下污染，保护环境。

因此，在当前环保意识日益提高的情况下，泡沫钻井液在石油勘探中的应用前景十分广阔。

梳理一下本文的重点，我们可以发现，油井钻井液泡沫性能研究及应用是一个具有重要研究价值和广阔应用前景的课题。

通过对泡沫剂种类、浓度、泡沫稳定剂种类、添加量等因素的研究和优化，可以提高泡沫钻井液的泡沫性能，实现更高效、更环保的钻井作业。

相信随着石油勘探技术的不断发展，泡沫钻井液将在油田开发中发挥越来越重要的作用。

油井钻井液泡沫性能研究及应用近年来，随着油气开采技术的不断发展，油井钻井液泡沫作为一种新型的钻井液体系备受关注。

泡沫作为一种特殊的液相体系，在油井钻井中具有独特的优势，能够有效提高钻井液的性能，减小泥浆密度，降低地层压力，减小漏失井等问题。

因此，对油井钻井液泡沫性能的研究与应用具有重要意义。

首先，针对油井钻井液泡沫的特殊性质进行了初步介绍。

泡沫是一种由气体和液体相互作用形成的多相系统，具有轻质、高浓度、高温高压等特点。

在油井钻井作业中，泡沫液体系具有良好的成膜性能和扩展性，可以形成稳定的泡沫膜，有效减小钻井液的密度，提高钻井速度。

其次，分析了泡沫液体系在油井钻井中的应用场景及优势。

泡沫液体系可以有效减小钻井过程中的摩阻力，提高钻井液的渗透性，减小泥浆泵功耗，提高钻井效率。

同时，泡沫液体系还可以有效降低地层压力，减小漏失井的风险，提高钻井的安全性和稳定性。

进一步研究了泡沫液体系在不同工况下的性能表现及影响因素。

泡沫液体系的性能受到气液比、表面活性剂种类、浓度、压力温度等多种因素的影响。

通过对泡沫液体系的稳定性、泡沫度、泡沫抗破坏能力等性能指标的研究，可以更好地理解泡沫液体系的特性及其在油井钻井中的应用。

此外，探讨了泡沫液体系在实际油井钻井作业中的具体应用。

针对不同的地层条件和工程需求，可以选择不同类型的泡沫液体系，如降低密度泡沫、高稳定泡沫、抗高温泡沫等。

通过合理设计泡沫液体系的配方和参数，可以达到最佳的钻井效果，提高油井钻井作业的成功率。

最后，总结了的意义和前景。

泡沫液体系作为一种新型的钻井液体系，在油井钻井中具有广阔的应用前景和市场需求。

通过深入研究泡沫液体系的性能特点及应用技术，可以进一步提高油井钻井作业的效率和安全性，实现可持续发展的目标。

梳理一下本文的重点，我们可以发现，油井钻井液泡沫性能研究及应用具有重要意义，对于推动油气开采技术的发展和进步具有重要作用。

随着研究的不断深入和技术的不断创新，相信泡沫液体系将在未来的油井钻井作业中发挥越来越重要的作用，为油气勘探开发提供更加可靠、高效的技服支撑。

天然气产销厂侧钻井采气工程费用分析及挖潜建议张文强;鲍志强【摘要】通过对天然气产销厂侧钻井采气工程费用与采油厂侧钻井采气工程费用进行对比分析，找出了天然气产销厂较采油厂费用高的原因，得出了结论。

并提出天然气产销厂侧钻井采气工程下一步挖潜措施及建议。

【期刊名称】《中国外资》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】1页(P32-32)【关键词】采气工程;造价分析措;施建议【作者】张文强;鲍志强【作者单位】中原油田分公司天然气产销厂【正文语种】中文【中图分类】F426.22一、气田概况文23气田和户部寨气田是天然气产销厂管辖的主力气田，也是中原油田的主力气田。

文23气田位于东濮凹陷中央隆起带北部文留构造高部位。

气藏类型为具有块状特征的层状砂岩干气藏，探明含气面积12.2Km2，天然气地质储量149.4×108m3，含气层系为下第三系沙河街组沙四段，埋深2672-3154m，储层发育，非均质性强，砂层厚，以低渗致密的Ⅱ、Ⅲ类储层为主，平面比较稳定，内部连通性好。

户部寨气田位于河南省濮阳县户部寨乡境内，构造处于东濮凹陷中央隆起带北部文卫结合部，气层埋深3200米-3500米，上报含气面积10.3 Km2，天然气地质储量42.07×108m3，含气层段为沙河街组沙四段。

气田类型为具有埋藏深、含气井段长、储层致密低渗、裂缝发育、非均质性强的断块层状气田，目前有5个开发区块。

近几年来，侧钻技术的应用，一方面提高了老井的利用率，增加了产能，恢复了控制和动用储量；另一方面,尽管节约了一定的采气工程投资费用，但与采油厂相比，侧钻井采气工程投资费用仍显偏高，从07-08年的统计数据来看，平均偏高150余万元。

二、侧钻井费用偏高原因分析针对天然气产销厂侧钻井采气工程费用较全局偏高这一实际情况，我们与采油厂侧钻井采气工程费用支出情况进行了对比分析，天然气产销厂侧钻井费用偏高的主要原因如下。

天然气产销厂侧钻井与采油厂同类型井平均单井费用对比表（单位：万元）?1、作业费用：一是由于天然气产销厂没有作业队及各种特种车辆，所有的作业过程中发生的转运油管、油管排、井口、压井液及污水拉运，包括完井后具备进站条件前的诱喷过程，都必须依靠作业队来完成，从而造成总体作业劳务费用比采油厂偏高5万元左右；二是所有气井都需要上液压封井器，费用1800元/天，单井费用2-3万元。

文章编号:100125620(2006)0420039203低密度微泡沫压井液的研究与应用李八一1　席凤林2　雍富华1　朱夫立1　熊开俊1　蒋玉琴1　韩秋玲3(1.吐哈石油勘探开发会战指挥部钻采工艺研究院,新疆鄯善;2.华北石油管理局第一钻井工程公司,新疆鄯善;3.华北石油管理局钻井工艺研究院,河北任丘)摘要　吐哈油田部分区块地层压力系数小于0.9,常规水基压井液对储层伤害大,若使用油基压井液成本高,环境污染严重。

通过实验优选出了一种低密度水基微泡沫压井液。

该压井液具有密度低、泡沫强度高、稳定性好、携砂能力强等优点。

现场应用表明,低密度微泡沫压井液稳定时间大于48h ,密度在0.70～0.99g/cm 3之间可调,抗油污染能力强,抗油大于8%,抗温在100℃以上,岩心污染后渗透率恢复值大于80%;并且施工方便,成本低,具有储层保护能力,使用微泡沫压井液的井表皮系数在0.20～2.34之间。

关键词　微泡沫压井液　防止地层损害　抗温　低密度　稳定性　携砂中图分类号:TE357.12文献标识码:A 吐哈油田属于低压低渗储层,在开采过程中,地层压力递减迅速,部分区块地层压力系数小于0.9,给修井作业带来很大困难。

目前低压井修井作业常采用油基压井液和泡沫压井液,而油基压井液虽然密度低、油层保护效果好,但是成本高,对环境污染严重;常规泡沫压井液在井下没有足够的稳定性来阻止液体的漏失,并且在油管移动时其液膜修复能力弱,在高温高矿化度水中会很快失水收缩[1],抗温能力差。

微泡沫压井液由水或含固相颗粒的流体加入表面活性剂所组成。

在没有充足的空气或注入气体的情况下,流体内部可产生一种由多层膜包裹的微泡,这种微泡的液膜强度高、气体通透性差,与常规泡沫压井液相比,具有滤失量低、泡沫强度高、稳定性好、携砂能力强、成本低、施工方便等优点。

在吐哈油田5口井中应用效果良好。

1　微泡沫稳定性作用机理从微观上看,微泡沫体系中微气泡细小、分散,是由多层膜包裹着的独立球状气核。