泡沫排水采油技术在高压低渗油田的应用

一、泡沫排水采油技术

所谓泡沫排水采油就是从井口向井底注入某种能够遇水起泡的表面活性剂 (即起泡剂) , 井底积水与起泡剂接触后, 借助气液流的搅动, 生成大量低密度水泡沫, 随气液流携带到地面。

泡沫排水剂组成:泡沫排水剂由表面活性剂、稳定剂、缓蚀剂等复配而成。其主要成分是表面活性剂, 一般含量为30%~40%。较多采用的是多种非离子表面活性剂 (分子式:R-O- (CH2CH2O) n H) 和两性表面活性剂 (分子式R-N (CH3) 2-CH2COO-) 复配而成。表面活性剂只要有少量存在, 就能大大降低液体的表面张力, 表面张力是促使水滴表面积收缩, 抵抗水滴表面积伸张的一种力。

表面活性剂加到带水能力差的井之后, 对排水有以下作用:

1. 降低了水的表面张力, 使水在气流的扰动下容易分散、发泡, 把密度较大的水变成密度小的泡沫。

2. 表面活性剂有助于油管中气水流态的转变, 把举升效果差的流态, 转变成举升效果好的流态。

3. 表面活性剂还可提高鼓泡高度 (理想状态下可提高50倍) 。鼓泡高度是指油气流通过一定高度的静水柱而形成气泡时水柱升高的高度。

4. 减少了气流的滑脱损失。

二、起泡剂的性能要求及适用条件

目前泡沫排水技术大量地应用于泡沫排水采气, 技术相对较为成熟;而泡沫排水采油在现场应用很少, 没有成熟的经验可循, 需靠自己摸索。

1. 泡沫排水采气技术经过改进成功地应用于泡沫排水采油, 井内流体性质不同, 采用的起泡剂也不同。

常用的表面活性剂有离子型、非离子型、两性表面活性剂及高分子聚合物表面活性剂。一般气水井主要采用阴离子型起泡剂, 如磺酸盐、硫酸脂盐等, 单独使用就能获得较好的效果;含油、气、水井, 由于油本身是一种消泡剂, 会使起泡剂性能变差, 应采用多组分的复合起泡剂 (常将几种起泡剂同时配入一个体系中使用) , 也可采用两性或聚合物表面活性剂。

2.

地层水中大量的无机盐、井下温度、原油都对起泡和稳泡产生负面作用, 采油井选择泡沫排水剂必须经过改进和实验评价;难动用储量开发部油层埋藏深, 油层温度高, 地层水矿化度高, 针对这一特点, 泡沫排水采油所用起泡剂, 除具备表面活性剂一般性能外, 还要求具有起泡能力强、泡沫携液量大及良好的耐盐耐高温耐油性。

3.

泡沫排水剂的用法及用量:进行泡沫排水采油作业时, 考虑到地层水中大量的无机盐、井下温度、原油都对起泡和稳泡产生负面作用, 泡排剂的使用为气水两相采气井所用浓度400ppm (0.4‰) 的6-7倍, 泡排剂的用量应在准确计算井筒积水量的前提下, 还要考自喷过程中地层出液的维持排液问题。

三、现场应用效果分析

中原油田胡96块沙三段属高压低渗油层, 由于地层能量补充慢, 抽油机采油产量并不高, 平均在1吨以下。后经研究采用天然能量开始自喷生产, 但由于井底产生积液对生产影响比较大, 必须定期进行排水作业。实施泡沫排水采油试验后, 增产效果显著, 年累计增油3000吨。

油井井底积水及泡排见效特征:油井井底积水特征是油压下降、套压上升、产量下降;见效特征是油压上升、套压下降、产量上升、含水上升 (见效初期) 。

泡沫排水措施效果评价方法:只要将油井井底积水给于及时排出既达到措施目的, 其效果主要体现在两个方面:

1.

有一定的增油效果, 增油主要建立在由于井底积水造成的产能下降, 然后通过泡排措施加以改善, 会见到明显的增油效果。

2.

泡排措施实施及时, 能够较好地让油井保持在合适的生产状况 (高套压、高油压、产量稳定递减慢) 既便是没有明显的增油也应视为达到了措施效果, 泡沫排水措施从本质上讲应是维护性措施。

四、对泡沫排水措施的几点认识

1. 泡排措施简单易行, 效益显著, 值得推广。

2. 不是任何井均适合泡沫排水采油, 具一定选井条件:低含水、高油气比的井较为适合泡排措施。

3. 各井因含水不同措施周期不同, 因井而异, 要摸索。

4. 措施时机的选择宜早不宜晚。

五、措施效益分析

增产增油效益:胡96块实施泡排措施36井次, 使用泡排剂1.35吨, 仅发生费用8.58万元, 当年累计增油3000吨, 增油效果非常显著。

摘要：在自喷采油井中常有地层水流入井底, 当油井产量高、井底液流速度大而井中水流的数量相对较少时, 水将完全被液 (气) 流携带至地面, 否则, 井筒中将出现积水。积水的存在将增大对油层的回压, 并限制其生产能力, 有时甚至会将油层完全压死以致 (停喷) 关井。对此必须采取措施排出井筒中的积水, 提高单井产能, 延长自喷时间。

关键词：泡沫排水,排水剂,起泡剂性能,应用效果