泡沫排水采油技術在高壓低滲油田的應用

鄒士雷中石化中原石油工程有限公司油氣開發公司 河南 457001

一、泡沫排水采油技術

所謂泡沫排水采油就是從井口向井底注入某種能夠遇水起泡的表面活性劑(即起泡劑)，井底積水與起泡劑接觸后，借助氣液流的攪動，生成大量低密度水泡沫，隨氣液流攜帶到地面。

泡沫排水劑組成：泡沫排水劑由表面活性劑、穩定劑、緩蝕劑等復配而成。其主要成分是表面活性劑，一般含量為30%～40%。較多采用的是多種非離子表面活性劑（分子式：R-O-(CH2CH2O)nH）和兩性表面活性劑（分子式R-N(CH3)2-CH2COO-）復配而成。表面活性劑只要有少量存在，就能大大降低液體的表面張力，表面張力是促使水滴表面積收縮，抵抗水滴表面積伸張的一種力。

表面活性劑加到帶水能力差的井之后，對排水有以下作用：

1.降低了水的表面張力，使水在氣流的擾動下容易分散、發泡，把密度較大的水變成密度小的泡沫。

2.表面活性劑有助于油管中氣水流態的轉變，把舉升效果差的流態，轉變成舉升效果好的流態。

3.表面活性劑還可提高鼓泡高度(理想狀態下可提高50倍)。鼓泡高度是指油氣流通過一定高度的靜水柱而形成氣泡時水柱升高的高度。

4.減少了氣流的滑脫損失。

二、起泡劑的性能要求及適用條件

目前泡沫排水技術大量地應用于泡沫排水采氣，技術相對較為成熟；而泡沫排水采油在現場應用很少，沒有成熟的經驗可循，需靠自己摸索。

1.泡沫排水采氣技術經過改進成功地應用于泡沫排水采油，井內流體性質不同，采用的起泡劑也不同。常用的表面活性劑有離子型、非離子型、兩性表面活性劑及高分子聚合物表面活性劑。一般氣水井主要采用陰離子型起泡劑，如磺酸鹽、硫酸脂鹽等，單獨使用就能獲得較好的效果；含油、氣、水井，由于油本身是一種消泡劑，會使起泡劑性能變差，應采用多組分的復合起泡劑(常將幾種起泡劑同時配入一個體系中使用)，也可采用兩性或聚合物表面活性劑。

2.地層水中大量的無機鹽、井下溫度、原油都對起泡和穩泡產生負面作用，采油井選擇泡沫排水劑必須經過改進和實驗評價；難動用儲量開發部油層埋藏深，油層溫度高，地層水礦化度高，針對這一特點，泡沫排水采油所用起泡劑，除具備表面活性劑一般性能外，還要求具有起泡能力強、泡沫攜液量大及良好的耐鹽耐高溫耐油性。

3.泡沫排水劑的用法及用量：進行泡沫排水采油作業時，考慮到地層水中大量的無機鹽、井下溫度、原油都對起泡和穩泡產生負面作用，泡排劑的使用為氣水兩相采氣井所用濃度400ppm（0.4‰）的6-7倍，泡排劑的用量應在準確計算井筒積水量的前提下，還要考自噴過程中地層出液的維持排液問題。

三、現場應用效果分析

中原油田胡96塊沙三段屬高壓低滲油層，由于地層能量補充慢，抽油機采油產量并不高，平均在1噸以下。后經研究采用天然能量開始自噴生產,但由于井底產生積液對生產影響比較大，必須定期進行排水作業。實施泡沫排水采油試驗后，增產效果顯著，年累計增油3000噸。

油井井底積水及泡排見效特征：油井井底積水特征是油壓下降、套壓上升、產量下降；見效特征是油壓上升、套壓下降、產量上升、含水上升（見效初期）。

泡沫排水措施效果評價方法：只要將油井井底積水給于及時排出既達到措施目的，其效果主要體現在兩個方面：

1.有一定的增油效果，增油主要建立在由于井底積水造成的產能下降，然后通過泡排措施加以改善，會見到明顯的增油效果。

2.泡排措施實施及時，能夠較好地讓油井保持在合適的生產狀況（高套壓、高油壓、產量穩定遞減慢）既便是沒有明顯的增油也應視為達到了措施效果，泡沫排水措施從本質上講應是維護性措施。

四、對泡沫排水措施的幾點認識

1.泡排措施簡單易行，效益顯著，值得推廣。

2.不是任何井均適合泡沫排水采油，具一定選井條件：低含水、高油氣比的井較為適合泡排措施。

3.各井因含水不同措施周期不同，因井而異，要摸索。

4.措施時機的選擇宜早不宜晚。

五、措施效益分析

增產增油效益：胡96塊實施泡排措施36井次，使用泡排劑1.35噸，僅發生費用8.58萬元，當年累計增油3000噸，增油效果非常顯著。