泡沫排水采氣工藝在皮家氣田的應用

李 宇

泡沫排水采氣工藝在皮家氣田的應用

李 宇

（中國石油化工股份有限公司東北油氣分公司， 吉林 長春 130062）

泡沫排水采氣是針對產水氣田開發而研究的一項助采工藝技術，具有施工容易、收效快、成本低、不影響日常生產等特點。對有水氣田采取泡沫排水采氣工藝，能夠排除井底積液，增加氣井產量，對維持氣井穩定生產、提高采收率、提升經濟效益有著重要的意義。結合泡沫排水采氣工藝技術在皮家氣田的現場應用資料，簡述了該工藝的基本原理以及應用所取得的經驗認識。

泡沫排水；穩定生產；皮家氣田

所謂泡沫排水采氣就是向井底注入某種能夠遇水產生泡沫的表面活性劑，當井底積水與化學藥劑接觸后，大大降低了水的表面張力，借助于天然氣流的攪動，把水分散并生成大量低密度的含水泡沫，從而改變了井筒內氣水流態，這樣在地層能量不變的情況下，提高了氣井的帶水能力，把地層水舉升到地面。把地層水舉升到地面。同時，加入起泡劑還可以提高氣泡流態的鼓泡高度，減少氣體滑脫損失［1-2］。

1 地質概況

皮家氣田位于長春市西90 km，東經124°10′～124°21′，北緯43°49′～43°57′之間；構造上位于松遼盆地南部十屋斷陷北坡區，是呈南北走向的鼻狀構造（圖1）。皮家構造位于松遼盆地東南隆起區，十屋斷陷北坡區，其北部是楊大城子凸起，南部是十屋斷陷主生油區，皮家工區面積較小，只是十屋斷陷的一隅，由桑樹臺斷層將皮家地區劃分為西北部隆起、東北部斷階和南部洼槽三個部分，該氣田氣藏以層狀分布為主，氣水關系復雜，氣、水層間隔分布，氣藏基本上沒有統一的氣水界面，各個小斷塊獨自成藏，分布層段多，跨度大，從下白堊的沙河子組、營城子組、登婁庫組到上白堊的泉頭組，淺至幾十米深至兩千米。氣藏為封閉型或有水體與氣藏相連，但水體規模有限，能量較弱，部分氣藏具有底水，水體相對活躍，開采過程出水情況復雜。

2 工區概況

皮家氣田共有氣井16口，目前開井7口，日均產氣16 688 m3, 日均單井產氣2 384 m3。各井日均產氣均在1 000 m3以上，其中日均產氣大于6 000 m3的氣井3口，分別是PK7、PK13和PK139-2井，泡排劑加注時機把握的好壞，直接影響到泡排劑加注后攜液的難易程度，對于容易積液氣井，待嚴重積液后加注泡排劑，排液比較困難，因此需要摸索各單井的積液周期，準確把握泡排劑加注周期。本文依據各氣井的日常生產數據的動態分析與生產實踐情況總結出皮家氣田排水采氣的經驗認識。

圖1 皮家氣田地理位置圖

3 泡沫排水采氣機理及泡沫助采劑的選擇

3.1 泡沫排水采氣機理

從井口向井底注入某種能夠遇水起泡的表面活性劑（起泡劑）, 井底積水與起泡劑接觸后，借助天然氣流的攪動，生成大量低密度含水泡沫，隨氣流從井底攜帶到地面，提高氣流攜液能力，從而解決了氣水流通堵塞，達到氣井穩產爭產的目的。泡沫助采劑主要是通過泡沫效應、分散效應、減阻效應和洗滌效應來實現注采的［3-4］。

3.2 泡沫助采劑的選擇

泡沫助采劑主要是通過泡沫效應、分散效應、減阻效應和洗滌效應來實現助采的。泡沫劑的選用原則有：①泡沫攜液量大，即液體返出程度高；②起泡能力強，或鼓泡高度大，一般以模擬流態法為準；③泡沫穩定性適中，若穩定性差，則有可能達不到將水帶至地面的目的；反之，若穩定性過強，則將會給地面消泡，分離帶來困難。現場選型時，應根據氣井產能狀態及流態進行選擇。根據泡沫劑的選用原則，結合皮家氣田出水層位的儲層物性、流體產能及地層水物性特點，最終選擇了FOILH-1型泡沫棒。

4 泡沫排水采氣工藝現場應用情況

皮家氣田PK13井目前日均產氣6 292 m3，無液時油壓6.9 MPa，套壓7.0 MPa，隨著井底積液增多，油壓逐漸下降，套壓升高，油套壓差接近2.5 MPa外輸壓力時產量明顯下降。通過投棒，井口放空排液，流量約開至100 m3·h-1排液，排液1.8 m3后油壓恢復到油壓6.9 MPa，套壓7.0 MPa，產量恢復到6 800 m3·d-1，維持了氣井的正常生產。

泡排前后壓力產量對比顯示，泡排效果明顯（見表1、圖2），達到了穩產增產的目的。

表1 PK13井泡排前后對比表

圖2 PK13井2011年12月生產動態曲線

皮家氣田PK7井目前日均產氣6 141 m3，無液時油壓5.5 MPa，套壓6.8 MPa，隨著井底積液增多，油壓逐漸下降，套壓升高，油套壓差接近2.5 MPa外輸壓力時產量明顯下降。通過投棒，井口放空排液，流量約開至100 m3·h-1排液，排液2.2 m3后油壓恢復到油壓5.5 MPa，套壓6.8 MPa，產量恢復到6 700 m3·d-1，維持了氣井的正常生產。

泡排前后壓力產量對比顯示，泡排效果明顯（見表2、圖3），達到了穩產增產的目的。

表2 PK7井泡排前后對比表

圖3 PK7井2011年12月生產動態曲線

皮家氣田PK139-2井目前日均產氣7 229 m3，無液時油壓7.1 MPa，套壓7.3 MPa，隨著井底積液增多，油套壓變化，油套壓差接近3.0 MPa外輸壓力時產量明顯下降。通過投棒，井口放空排液，流量約開至100 m3·h-1排液，排液1.3 m3后油壓恢復到油壓7.1 MPa，套壓7.3 MPa，產量恢復到8 200 m3·d-1，維持了氣井的正常生產。

泡排前后壓力產量對比顯示，泡排效果明顯（表3、圖4），達到了穩產增產的目的。

表3 PK139-2井泡排前后對比表

據皮家氣田出液情況，該地區產液氣井若不采取排水采氣技術，井底將可能出現積液嚴重減產甚至水淹趟井。觀察發現皮家氣田產液氣井平均每月需投棒帶液3次，每次一根泡沫棒。依此計算，采取排水排氣技術，皮家氣田日增產約2 877 m3，單井日增產約411 m3。

圖4 PK139-2井2011年12月生產動態曲線

采用泡沫棒排水技術，皮家氣田月消耗泡沫棒21根，成本170.94元。月增產86 310 m3，按目前天然氣價1.21元·m-3計算，月創造經濟效益104 435.1元。

5 結 論

1）通過摸索井筒積液周期和加注周期，結合油套壓變化情況，可以確定各單井加注周期和加注量。

2）泡沫排水工藝施工方便，不需配套工具和外部能量輔助，廉價高效，具有較好的排水采氣效果。

3）通過觀察各井生產動態曲線，可以預測井筒積液情況，以確定合適的排水時機及泡排劑投加量，達到最好的泡排效果，并節約成本，減少污染。

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Application of Foam Drainage Gas Recovery Technology in Pijia Gasfield

（China Petroleum and Chemical Corporation Dongbei Oil and Gas Branch, Changchun Jilin 130062, China）

Foam drainage gas production is an assisted production technology for the development of water-producing gas fields. It has the characteristics of easy construction, fast yield, low cost, and does not affect daily production. For water-bearing gasfields, using the foam drainage gas recovery technology can discharge bottom fluid, increase gas production, and it is very important for maintaining stable gas production, improving oil recovery and promoting economic effect. In combination with site applicable data and information in the Pijia gasfield where foam drainage gas technology has been used, the basic principles of the technology and the experience gained in the application of method were discussed.

Foam drainage; Stable production; Pijia gasfield

2021-04-21

李宇（1981-），男，助理研究員，碩士學位，吉林省通化市人，2011年畢業于西南石油大學礦產普查與勘探專業，研究方向：油氣田開發技術。

TE35

A

1004-0935（2021）06-0898-04