泡沫排水采气工艺在皮家气田的应用

李 宇

泡沫排水采气工艺在皮家气田的应用

李 宇

（中国石油化工股份有限公司东北油气分公司， 吉林 长春 130062）

泡沫排水采气是针对产水气田开发而研究的一项助采工艺技术，具有施工容易、收效快、成本低、不影响日常生产等特点。对有水气田采取泡沫排水采气工艺，能够排除井底积液，增加气井产量，对维持气井稳定生产、提高采收率、提升经济效益有着重要的意义。结合泡沫排水采气工艺技术在皮家气田的现场应用资料，简述了该工艺的基本原理以及应用所取得的经验认识。

泡沫排水；稳定生产；皮家气田

所谓泡沫排水采气就是向井底注入某种能够遇水产生泡沫的表面活性剂，当井底积水与化学药剂接触后，大大降低了水的表面张力，借助于天然气流的搅动，把水分散并生成大量低密度的含水泡沫，从而改变了井筒内气水流态，这样在地层能量不变的情况下，提高了气井的带水能力，把地层水举升到地面。把地层水举升到地面。同时，加入起泡剂还可以提高气泡流态的鼓泡高度，减少气体滑脱损失［1-2］。

1 地质概况

皮家气田位于长春市西90 km，东经124°10′～124°21′，北纬43°49′～43°57′之间；构造上位于松辽盆地南部十屋断陷北坡区，是呈南北走向的鼻状构造（图1）。皮家构造位于松辽盆地东南隆起区，十屋断陷北坡区，其北部是杨大城子凸起，南部是十屋断陷主生油区，皮家工区面积较小，只是十屋断陷的一隅，由桑树台断层将皮家地区划分为西北部隆起、东北部断阶和南部洼槽三个部分，该气田气藏以层状分布为主，气水关系复杂，气、水层间隔分布，气藏基本上没有统一的气水界面，各个小断块独自成藏，分布层段多，跨度大，从下白垩的沙河子组、营城子组、登娄库组到上白垩的泉头组，浅至几十米深至两千米。气藏为封闭型或有水体与气藏相连，但水体规模有限，能量较弱，部分气藏具有底水，水体相对活跃，开采过程出水情况复杂。

2 工区概况

皮家气田共有气井16口，目前开井7口，日均产气16 688 m3, 日均单井产气2 384 m3。各井日均产气均在1 000 m3以上，其中日均产气大于6 000 m3的气井3口，分别是PK7、PK13和PK139-2井，泡排剂加注时机把握的好坏，直接影响到泡排剂加注后携液的难易程度，对于容易积液气井，待严重积液后加注泡排剂，排液比较困难，因此需要摸索各单井的积液周期，准确把握泡排剂加注周期。本文依据各气井的日常生产数据的动态分析与生产实践情况总结出皮家气田排水采气的经验认识。

图1 皮家气田地理位置图

3 泡沫排水采气机理及泡沫助采剂的选择

3.1 泡沫排水采气机理

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，提高气流携液能力，从而解决了气水流通堵塞，达到气井稳产争产的目的。泡沫助采剂主要是通过泡沫效应、分散效应、减阻效应和洗涤效应来实现注采的［3-4］。

3.2 泡沫助采剂的选择

泡沫助采剂主要是通过泡沫效应、分散效应、减阻效应和洗涤效应来实现助采的。泡沫剂的选用原则有：①泡沫携液量大，即液体返出程度高；②起泡能力强，或鼓泡高度大，一般以模拟流态法为准；③泡沫稳定性适中，若稳定性差，则有可能达不到将水带至地面的目的；反之，若稳定性过强，则将会给地面消泡，分离带来困难。现场选型时，应根据气井产能状态及流态进行选择。根据泡沫剂的选用原则，结合皮家气田出水层位的储层物性、流体产能及地层水物性特点，最终选择了FOILH-1型泡沫棒。

4 泡沫排水采气工艺现场应用情况

皮家气田PK13井目前日均产气6 292 m3，无液时油压6.9 MPa，套压7.0 MPa，随着井底积液增多，油压逐渐下降，套压升高，油套压差接近2.5 MPa外输压力时产量明显下降。通过投棒，井口放空排液，流量约开至100 m3·h-1排液，排液1.8 m3后油压恢复到油压6.9 MPa，套压7.0 MPa，产量恢复到6 800 m3·d-1，维持了气井的正常生产。

泡排前后压力产量对比显示，泡排效果明显（见表1、图2），达到了稳产增产的目的。

表1 PK13井泡排前后对比表

图2 PK13井2011年12月生产动态曲线

皮家气田PK7井目前日均产气6 141 m3，无液时油压5.5 MPa，套压6.8 MPa，随着井底积液增多，油压逐渐下降，套压升高，油套压差接近2.5 MPa外输压力时产量明显下降。通过投棒，井口放空排液，流量约开至100 m3·h-1排液，排液2.2 m3后油压恢复到油压5.5 MPa，套压6.8 MPa，产量恢复到6 700 m3·d-1，维持了气井的正常生产。

泡排前后压力产量对比显示，泡排效果明显（见表2、图3），达到了稳产增产的目的。

表2 PK7井泡排前后对比表

图3 PK7井2011年12月生产动态曲线

皮家气田PK139-2井目前日均产气7 229 m3，无液时油压7.1 MPa，套压7.3 MPa，随着井底积液增多，油套压变化，油套压差接近3.0 MPa外输压力时产量明显下降。通过投棒，井口放空排液，流量约开至100 m3·h-1排液，排液1.3 m3后油压恢复到油压7.1 MPa，套压7.3 MPa，产量恢复到8 200 m3·d-1，维持了气井的正常生产。

泡排前后压力产量对比显示，泡排效果明显（表3、图4），达到了稳产增产的目的。

表3 PK139-2井泡排前后对比表

据皮家气田出液情况，该地区产液气井若不采取排水采气技术，井底将可能出现积液严重减产甚至水淹趟井。观察发现皮家气田产液气井平均每月需投棒带液3次，每次一根泡沫棒。依此计算，采取排水排气技术，皮家气田日增产约2 877 m3，单井日增产约411 m3。

图4 PK139-2井2011年12月生产动态曲线

采用泡沫棒排水技术，皮家气田月消耗泡沫棒21根，成本170.94元。月增产86 310 m3，按目前天然气价1.21元·m-3计算，月创造经济效益104 435.1元。

5 结 论

1）通过摸索井筒积液周期和加注周期，结合油套压变化情况，可以确定各单井加注周期和加注量。

2）泡沫排水工艺施工方便，不需配套工具和外部能量辅助，廉价高效，具有较好的排水采气效果。

3）通过观察各井生产动态曲线，可以预测井筒积液情况，以确定合适的排水时机及泡排剂投加量，达到最好的泡排效果，并节约成本，减少污染。

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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，助理研究员，硕士学位，吉林省通化市人，2011年毕业于西南石油大学矿产普查与勘探专业，研究方向：油气田开发技术。

TE35

A

1004-0935（2021）06-0898-04