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基于漂移理论的泡沫排水采气井井筒压降预测模型

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石油学报 2023年第5期44卷 862-872页

作者：张宇豪王志彬蒋琪刘岳龙李克智西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049 中国石油化工股份有限公司华北油气分公司工程技术研究院河南郑州450006

泡沫排水采气(泡排)工艺因成本低、施工简单、见效快,在国内外各大气田中广泛应用,在众多排水采气工艺中扮演“主力军”作用。准确揭示泡排井井筒压降规律对于优化泡排工艺技术参数、提高泡沫排水采气工艺技术水平具有重要意义。由于漂... 详细信息

泡沫排水采气(泡排)工艺因成本低、施工简单、见效快,在国内外各大气田中广泛应用,在众多排水采气工艺中扮演“主力军”作用。准确揭示泡排井井筒压降规律对于优化泡排工艺技术参数、提高泡沫排水采气工艺技术水平具有重要意义。由于漂移模型不划分流型,具有形式简单、便于工程计算的优点,是气液两相流发展的重要方向,而漂移模型的核心参数是漂移速度和分布系数。通过在30 mm内径的有机透明玻璃管中开展泡沫多相流实验,测试了不同倾斜角(0°~90°)液流速(0.01~0.20 m/s)、气流速(0~20m/s)及泡排剂浓度[(0~5000)×10^(-6)]下的压降规律,利用实验数据对气液两相漂移模型的漂移速度和分布系数进行了改进,提出了泡沫流动条件下的含气率计算方法,以此建立预测泡沫排水采气井筒压降的新模型。利用现场数据对新建模型进行评价的结果表明,新建模型的预测能力优于采油气工程中常用的经验模型和机理模型。

关键词：气井积液泡沫排水采气泡沫多相流漂移模型压降

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泡沫排水采气井口泡沫含量云端监测系统

天然气工业 2021年第S01期41卷 171-176页

作者：郑瑞梁静李莹杨静嘉于宝石郭亮中国石油浙江油田公司西南石油大学机电工程学院

井底积液是页岩气井生产面临的普遍性问题之一,需要采用相应的排水采气工艺来维持生产。在泡沫排水采气过程中,气井加起泡剂后需在井口加消泡剂消掉泡沫,否则就会影响压缩机等设备的寿命,近而给下游脱水、增压生产等带来不利的影响。现... 详细信息

井底积液是页岩气井生产面临的普遍性问题之一,需要采用相应的排水采气工艺来维持生产。在泡沫排水采气过程中,气井加起泡剂后需在井口加消泡剂消掉泡沫,否则就会影响压缩机等设备的寿命,近而给下游脱水、增压生产等带来不利的影响。现行的工艺是派人驻扎井口,定期取样测量泡沫浓度。为了解决人工监测井口泡沫浓度的问题、节约人力成本、实现在线自动监测,研发了一种泡沫排水采气井口泡沫云端监测系统。该系统主要由边缘监测终端和云平台组成,设计了基于红外线检测原理的泡沫含量检测机械装置及集成电路,建立了泡沫含量与检测电压映射模型,开发了基于LoRa无线技术的监测参数无线传输系统。研究结果表明:(1)监测硬件模块密封性及抗压性能最高达32 MPa,可以满足现场工况的需求;(2)原始数据采集性能平稳,电压波动小于0.21 V;(3)电压与浓度转换关系模式精度可靠,与手动测量的泡沫浓度相比精度达93.5%。结论认为,该系统已经能够满足现场功能需求,下一步工作将集成监测系统到现场,开展现场试验与调试,以实现井口泡沫监测的自动化、网络化和云端化。

关键词：页岩气泡沫排水采气泡沫含量红外线云端监测系统自动化

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页岩气平台井泡沫排水采气技术

天然气工业 2020年第4期40卷 85-90页

作者：蒋泽银李伟罗鑫李小蓉熊颖周鸿向建华中国石油西南油气田公司天然气研究院页岩气评价与开采四川省重点实验室四川长宁天然气开发有限责任公司中国石油西南油气田公司气田开发管理部中国石油西南油气田公司蜀南气矿中国石油西南油气田公司工程技术研究院

井底积液是页岩气井生产过程中普遍面临的问题,需要尽早采取排水采气的工艺措施。泡沫排水(以下简称泡排)采气工艺具有成本低、见效快的优点,在国外页岩气开发中已被大量使用,但在国内还鲜有报道。为此,结合现场生产和集输工艺流程,通... 详细信息

井底积液是页岩气井生产过程中普遍面临的问题,需要尽早采取排水采气的工艺措施。泡沫排水(以下简称泡排)采气工艺具有成本低、见效快的优点,在国外页岩气开发中已被大量使用,但在国内还鲜有报道。为此,结合现场生产和集输工艺流程,通过优选泡排工艺流程、研制并持续改进平台整体橇装化远程控制起泡剂和消泡剂自动加注装置、优化起泡剂和消泡剂性能、建立消泡效果监控方法,形成了一套适用于四川盆地川南地区长宁区块页岩气平台井的整体泡排工艺技术。研究结果表明:①起泡剂从各井油套管环空注入、消泡剂从各井一级针阀后通过雾化器加注,能适用于集中计量平台和单井计量平台的起泡剂和消泡剂加注;②优化、改进了橇装化远程控制起泡剂和消泡剂自动加注装置,起泡剂装置采用单泵轮换加注,消泡剂装置采用一口井一台泵加注,具备自动配液、自动加注控制、自动故障报警、远程控制的功能,能够满足页岩气平台井泡排药剂加注的需要;③起泡剂配方优化后,5 min泡沫高度增加37%~50%,建立了消泡率评价方法及消泡剂性能指标要求,通过优化消泡剂配方,初始消泡率提高1.5%~3.0%,3 min消泡率提高0.7%~0.9%;④起泡剂用量为2.0 g/L、消泡剂用量介于4.0~5.0 g/L可以满足现场泡排及消泡要求;⑤通过对分离器和高级孔板阀排污口泡沫情况进行观察,以及取泡排返出水进行二次发泡评价来评估消泡效果,进而优化消泡剂加注制度来进一步提升消泡效果。结论认为,整体泡排技术可以明显提升该区页岩气的开发效果。

关键词：页岩气平台井泡沫排水采气工艺流程药剂加注装置起泡剂消泡剂四川盆地川南地区长宁区块

泡沫排水采气井井下节流压降规律实验及模型修正

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石油钻采工艺 2021年第3期43卷 341-347页

作者：王志彬白慧芳孙天礼朱国石红艳西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川省610500 陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院中石化西南油气分公司

气井井下节流是气田低成本开发的一项关键技术,“井下节流+泡沫排水采气”工艺在适宜条件下可提高气井带液能力。采用传统气液两相嘴流压降模型开展泡排井井下节流气嘴尺寸设计不能满足气井配产要求,通过节流压降规律测试并建立或者完... 详细信息

气井井下节流是气田低成本开发的一项关键技术,“井下节流+泡沫排水采气”工艺在适宜条件下可提高气井带液能力。采用传统气液两相嘴流压降模型开展泡排井井下节流气嘴尺寸设计不能满足气井配产要求,通过节流压降规律测试并建立或者完善数学模型有助于提高泡排井井下节流设计水平。设计并搭建了泡沫排水采气井井下节流物理模拟实验装置,利用泡排剂UT-11开展了在不同泡排剂质量分数情况下的节流压降规律测试,利用实验数据对4个常用气液两相嘴流机理模型(Sachdeva模型、Perkins模型、Ashford模型、滑脱数值模型)进行了嘴流流态过渡预测能力评价、质量流速及嘴前压力的预测能力评价。基于实验数据构建了泡沫流滑脱因子计算关系式,提高滑脱数值模型的准确性,质量流速的绝对百分误差从13.7%降至7.69%,嘴前压力的绝对百分误差从16.5%降至8.01%。该研究为泡沫排水采气井井下节流嘴径设计和嘴前压力预测提供了重要理论依据。

关键词：气井井下节流泡沫排水采气临界压力比节流压降滑脱因子

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泡沫排水采气技术在塔里木油田的应用

石油钻采工艺 2007年第4期29卷 100-101页

作者：文昌玉虞建华燕自峰贾志华胡怒涛苗彦平西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 塔里木油田公司新疆库尔勒841000 华北油田公司采油三厂河北河间062450

牙哈凝析气田凝析油含量高、井深、井温高、水质矿化度大,一般的泡排剂效果较差。为此,提出了深井、高温、高矿化度凝析气井泡沫排水采气技术研究。针对积水严重的牙哈501井进行泡沫排水采气试验,通过3种泡排剂与牙哈501井采出液在模拟... 详细信息

牙哈凝析气田凝析油含量高、井深、井温高、水质矿化度大,一般的泡排剂效果较差。为此,提出了深井、高温、高矿化度凝析气井泡沫排水采气技术研究。针对积水严重的牙哈501井进行泡沫排水采气试验,通过3种泡排剂与牙哈501井采出液在模拟井下高温条件的室内评价,以携液能力为主要指标,优选出UT-11C型泡排剂,该型起泡剂技术指标优良,适合牙哈凝析气田深井、高温、高矿化度条件。通过实验确定UT-11C型泡排剂体积浓度0.5%时,携液能力最优。在牙哈501井5个月的现场试验获得成功,泡沫排水采气技术投资少、见效快、风险小、效益高,是牙哈凝析气藏后期稳定生产的主要措施之一。

关键词：牙哈气田泡沫排水采气积水应用研究

昭通国家级页岩气示范区泡沫排水采气工艺技术及其应用

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天然气工业 2021年第S01期41卷 164-170页

作者：蒋一欣刘成高浩宏罗凯贺满江陈佳保张盼锋中国石油浙江油田公司四川赛福伟业石油技术服务有限公司

昭通国家级页岩气示范区所具有的"构造改造强烈、有机质热演化程度过成熟、应力条件复杂"等地质特征使其产液呈现多样化的特点。一般中深段的储层生产早期产气量大、压力高、携液性强,采用套管生产即可解决排液问题;随着压力的降低,排... 详细信息

昭通国家级页岩气示范区所具有的"构造改造强烈、有机质热演化程度过成熟、应力条件复杂"等地质特征使其产液呈现多样化的特点。一般中深段的储层生产早期产气量大、压力高、携液性强,采用套管生产即可解决排液问题;随着压力的降低,排水采气的必要性及重要性逐渐凸显,尤其是在低压生产阶段,微弱产水未及时排出都有可能造成气井积液停产。为了保持页岩气井生产的连续性和稳定性,依据该区页岩气井全生命周期产气产水的特点评价、选择排水采气工艺,其核心在于如何合理地利用地层能量和优选高效便捷的排水采气工艺,以保证页岩气生产井排采的连续性。研究结果表明:(1)泡沫排水采气工艺具有成本低、操作简便、见效快的优点,因此在国内外油气田开发生产中被普遍应用;(2)基于对该区页岩气井生产不同阶段生产规律的认识,从药剂优选、加药制度、加注设备等方面对页岩气井泡排工艺进行了优化,优选了适用的药剂体系,形成了该区页岩气井"一井一策"的精细泡排制度,并优化地面加注工艺及加注设备,最终实现了自动泡排。现场试验结果表明,采用上述工艺技术有效地降低了人工成本及运行成本,降本增效效果显著。

关键词：昭通国家级页岩气示范区泡沫排水采气起泡剂消泡剂加药制度精细泡排自动泡排降本增效

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一种气井泡沫排水采气效果模糊定量评价方法

中国石油勘探 2017年第5期22卷 119-124页

作者：贾敏张建军李隽曹光强武俊文李楠邓创国任越飞张健中国石油勘探开发研究院中国石油青海油田公司采气一厂中国石油长庆油田公司第三采气厂中国石油西南油气田公司重庆气矿

排水采气是出水气田稳产和提高采收率的主体技术,泡沫排水采气是天然气开发降本增效的重点攻关方向,而现有泡沫排水采气效果却没有系统评价方法,并且无法对不同井况的气井泡沫排水采气效果进行对比。针对上述问题,提出了一种气井泡沫排... 详细信息

排水采气是出水气田稳产和提高采收率的主体技术,泡沫排水采气是天然气开发降本增效的重点攻关方向,而现有泡沫排水采气效果却没有系统评价方法,并且无法对不同井况的气井泡沫排水采气效果进行对比。针对上述问题,提出了一种气井泡沫排水采气效果模糊定量评价新方法。该方法确定了气井日产气变化率、日产水变化率、油套压差变化率、日注量成本变化率4个评价指标,采用线性分析方法、层次分析方法和模糊关系合成算子等计算得出评价结果。将该方法应用于苏里格气田、重庆气矿共30口泡沫排水采气井,计算出了气井泡沫排水采气效果的综合评价指数。该方法的优势在于全面考虑了影响泡沫排水采气效果和效益的技术和经济因素,以及各个评价指标之间的隶属度关系和各指标的权重系数,可对不同井况气井的泡沫排水采气效果进行综合评价和定量对比,辅助泡沫排水采气工艺措施前气井的选择,指导进行气田泡排剂的选型。

关键词：模糊定量评价泡沫排水采气效果评价方法综合评价指数定量对比

苏里格气田泡沫排水采气技术工艺应用及效果分析

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油气井测试 2017年第3期26卷 56-57页

作者：于相东陈天应张克杨王辉刘峰渤海钻探工程公司油气合作开发分公司内蒙古鄂尔多斯017300

泡沫排水采气技术是一种常规的排水采气技术,该技术被广泛应用于各大气田,但因各气田生产情况的不同,泡排剂的使用方式、型号、加注方式、加注时机等都有所不同。在对泡排剂排液理论分析的基础上,进行实验室评价分析,并在苏76区块进行... 详细信息

泡沫排水采气技术是一种常规的排水采气技术,该技术被广泛应用于各大气田,但因各气田生产情况的不同,泡排剂的使用方式、型号、加注方式、加注时机等都有所不同。在对泡排剂排液理论分析的基础上,进行实验室评价分析,并在苏76区块进行现场使用,获得了大量该地区泡沫排水采气技术的技术数据,为该地区泡沫排水采气技术的适用性提供了技术指导。

关键词：苏里格气田泡沫排水采气起泡剂泡排棒凝析油气井积液

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泡沫排水采气工艺在涩北气田的应用

青海石油 2012年第1期30卷 78-83页

作者：毛建军廖丽康乐娟康瑞鑫青海油田钻采工艺研究院

涩北气田属于第四系生物成因气藏,储层具有含气井段长、气层薄、气水层间互、胶结疏松和气水界面复杂等特点,导致涩北气田的出砂和出水问题越来越严重,制约涩北气田的高效开发。尤其是随着涩北气田的深入开发和地层压力的下降,气田出水... 详细信息

涩北气田属于第四系生物成因气藏,储层具有含气井段长、气层薄、气水层间互、胶结疏松和气水界面复杂等特点,导致涩北气田的出砂和出水问题越来越严重,制约涩北气田的高效开发。尤其是随着涩北气田的深入开发和地层压力的下降,气田出水逐年加剧,低压低产气井不断增多,气田的高效开发直接受到气层出水的威胁。针对涩北气田出水问题,通过筛选适合涩北气田的泡排剂和消泡剂,开展泡沫排水采气工艺技术的现场试验研究,从而形成适合涩北气田的泡沫排水采气工艺技术,保障气田的高效平稳开发。

关键词：起泡剂消泡剂泡沫排水采气