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中图分类号：TE377
摘 要：泡沫排水采气工艺是一种最为主要的排水采气方法。排水采气是水驱气田生产中常见的采气工艺。目前国内外治水措施归纳起来有三大类：控气排水、水井排水和堵水。控气排水是通过控制气井产量，即抬高井底回压来减小水侵压差从而减缓了水侵。其实质是控气控水，现场有时也称为“控水采气”。排水采气则是利用水井主动采水来消耗水体能量，通过减小气和水的压差控制水侵，从而保护气井稳定生产。堵水则是通过注水泥桥寒或高分于堵水剂堵塞水侵通道，以达到控制水侵的目的。
关键词：采气；方法；工艺
泡沫排水采气工艺是针对产水气田而开发的一项重要的助采工艺，主要在气田开发的后期，多数气井因产水，没有完全的及时带出，导致气井积液而减产、停产。三种措施虽方式不同，但基本原理都是尽可能降低或消除水侵压差、释放水体能量域增加水相流动阻力。控气排水主要是以气井为实施对象，着眼点是气；水井排水则以水为实施对象，着眼点是水。堵水以体现气水压差的介质条件为实施对象，着眼点是渗滤通道。控气排水是一种现场常用的方法。泡沫排水方法的最大的优点是由于液体分布在泡沫膜中，具有更大的表面积，减少了气体滑脱效应并能够形成低密度的气液混合物。在低产气井中，泡沫能够很有效地将液体举升到地面，否则积液严重，会造成较高的压力损失。我国的气藏大多属于封闭性的弹性水驱气藏，在开发中都不同程度地产地层水。由于地层水的干扰，使气田在采出程度还不高的情况下就提前进入递减阶段，甚至造成气井水淹停产，影响气田最终采收率，因此如何提高有水气藏的采收率，是国内外长期以来所致力研究和解决的重要课题之一。泡沫排水采气将表面活性剂注入井底，借助于天然气流的搅拌，与井底积液充分接触后，产生大量较稳定的低密度含水泡沫，泡沫随着气流将井底积液携带到地面，从而达到排水采气的目的。泡沫排水采气工艺是将表面活性剂注入井内，与气水混合产生泡沫，减少气水两相垂直管流动的滑脱损失，增加带水量，起到助排的作用。由于没有人工给垂直管举升补充能量，该工艺用于尚有一定自喷能力的井。泡沫排水的机理包括泡沫效应、分散效应、减租效应和洗涤效应等。下面主要对泡沫效应和分散效应做介绍。气举排水采气工艺类似于气举采油，即将高压天然气注入气井内，以改善产层的两相渗流状态，减小垂直管流的压力损失，建立足够的生产压差将井底的积液排出。此工艺在四川威远气田获得了较成功的应用。由于气举排水工艺的推广，一些不产气井变成了高产井可适应的排液量和举升高度变化范围大，为各项人工举升排水工艺之首。对特殊和复杂条件适应力强，对井下的高温、腐蚀环境、出砂、井斜、井弯曲、小井眼和含气量高等适应力强，气水比越高越有利；对间歇生产井，产水量变化的井，或交替产出大股水、大股气的井均能适应，这是机械泵排水所不能的。
起泡剂注入后，液柱将变为泡沫柱，形成稳定的充气泡沫，水的滑脱损失减少，使流动更平稳和均匀，从而降低井底回压。泡沫效应主要在气泡流和段塞流等低流速下出现。小油管排水采气工艺技术适用于有水气藏的中、后期。此时井已不能建立“三稳定”的排水采气制度，转入间歇生产，有的气井已濒临水淹停产的危险。对这样的气井及时调整管柱，改换成较小管径的油管生产，任可以恢复稳定的连续自喷。分散效应一般在环雾流的高流速状态出现。分散效应能促使流态转变，降低临界携液流速。例如，处于段塞流的气井，加入一定的起泡剂后，表面张力下降水相分散，段塞流将转变成环雾流。起泡剂的作用是降低水的表面张力，水的表面张力随表面活性剂浓度增加而迅速降低。当起泡剂注入浓度大于临界胶束浓度时，界面张力随浓度变化不大。将气体射流与气举结合起来。气体射流装置放于油管底部，注入的高压气经过喷射装置射流，形成较低的吸入压力，将井产出的气、水吸入，然后进入油管进行气举垂管举升。通过喷射可得到比气举更低的回压，又同时具有气举工艺相同的优点。井下射流装置结构简单，无动力运动部件，因而在井下复杂恶劣的条件下工作可靠，检修周期长。起泡剂主要是采用植物皂甙和特种表面活性剂复合而成，具有较好的生物降解性，同时泡沫稳定性特强，因此它除了具有抗高低矿化度地层水，抗凝析油的特点外，还具有耐高温、泡沫韧性好，单个泡沫的含水率高，其携液效率高。低压气井井底流压低其施反举一泡排复合工艺时，气井能更好地建立合理的生产压差，以达到多排水、多增产天然气的目的，复合工艺的地面配套极其简单。原己加注起泡剂的气井只需改变原来的套管加注为油管加注；原未加注起泡剂的气井双仅需要配套安装泡剂，消泡剂加注的柱塞计量泵各一套即可。纯气井的开采措施：可以适当采用：大压差采气、确定合理的采气速度、充分利用气藏能量、井下节流技术 。
有水气井的开采：影响气井出水的因素及气井出水类型，采气速度、生產压差、气层非均质性及地层岩性结构、气水界面距井底的高度。 有水气井开采的治水措施：首先，要合理控制压差进行采气，压差控制过小过大都不行。所有的排液措施都是通过降低井筒液柱高度及其对地层造成的回压来实现复产目的的。井筒激动排液复产工艺也不例外。但在降低液柱高度的方式上讲，井筒激动排液复产工艺与其它工艺完全相反。其它工艺均是设法将井筒积液排出井外，而井筒激动排液复产工艺则是通过将部分积液暂时压回地层来实现降低井筒液柱高度和回压目的的。压差过小，井底回压大、产气量小，达不到带水采气的最低流量而使井底积液；压差过大，产水量增加，产气量却不一定相应增加，有时随着压差增大，产量还要减少。所以对有水气井的开采，要选择合理的压差，使气井在该压差下采气时达到三稳定，即压力、产气量和气水比相对稳定。有水气井的开采生产稳定时不要随便改变该生产制度，否则容易形成积液，影响正常生产。然气连续循环技术是针对以往应用柱塞举升或速度管柱实施气并排液采气时存在的缺点而研究推出的。在应用柱塞举升技术时，如果油管中存在扼流装置，或者气井出砂，那么柱塞举升便不能够正常工作；在应用速度管柱技术时，通常由于生产管柱口径较小，会对生产作业造成困难。天然气连续循环工艺克服了以上缺陷。目前低产量产水气井较多，在开发过程中由于气井产量较低，携液能力差，常出现气井井筒积液，油套压差大，影响气井正常生产。而泡沫排水采气正是开发产水气田的一项重要维护生产措施，主要是通过对低产气井实施泡排试验，通过对泡排井效果分析，制定各类低产气井井泡排加注制度，实现对低产气井的有效开发管理。天然气连续循环系统是一种通过提高天然气沿油管向上运移的速度来控制气井排液的有效生产方式。采用天然气连续循环系统，预计气井初始产量等于或稍高于采用柱塞举升或速度管柱生产方式气井的产量。天然气连续循环可以连续保持低的井底流压，因为系统能够在气井产量即使降低到接近于零的条件下排除井筒中的积液，所以安装了该系统的气井不会再次发生积液，井且气井的最终采收率大于安装柱塞举升或速度管柱气井的最终采收率。
泡沫排水采气工艺是一种维护生产措施，通过向井底加注起泡剂，降低水的表面张力，把密度较大的水转变为密度较小的含水泡沫，从而降低井底回压，减少井筒滑脱损失，泡沫随着气流将液体举升到地面，达到维持气井稳产。这些原因制约了优选管柱工艺的推广应用。在相同的排水量条件时，宁愿采用泡排工艺。优选管柱工艺主要是优选小直径油管带水，它适应的排水量范围虽与泡沫排水工艺相近，但它却具有泡排工艺和其他任何一种排水工艺不具备的优点：一旦工艺成功，就不再需要任何形式的人工助排举升措施。而靠自身能量自喷。不需任何井下或地而专用工具、工艺设施、与正常自喷井无异。日常管理费用极低。泡排工艺具有设备简单、施工容易、见效快、成本低、又不影响气井正常生产的优点，在采气生产中得到广泛应用。
摘 要：泡沫排水采气工艺是一种最为主要的排水采气方法。排水采气是水驱气田生产中常见的采气工艺。目前国内外治水措施归纳起来有三大类：控气排水、水井排水和堵水。控气排水是通过控制气井产量，即抬高井底回压来减小水侵压差从而减缓了水侵。其实质是控气控水，现场有时也称为“控水采气”。排水采气则是利用水井主动采水来消耗水体能量，通过减小气和水的压差控制水侵，从而保护气井稳定生产。堵水则是通过注水泥桥寒或高分于堵水剂堵塞水侵通道，以达到控制水侵的目的。
关键词：采气；方法；工艺
泡沫排水采气工艺是针对产水气田而开发的一项重要的助采工艺，主要在气田开发的后期，多数气井因产水，没有完全的及时带出，导致气井积液而减产、停产。三种措施虽方式不同，但基本原理都是尽可能降低或消除水侵压差、释放水体能量域增加水相流动阻力。控气排水主要是以气井为实施对象，着眼点是气；水井排水则以水为实施对象，着眼点是水。堵水以体现气水压差的介质条件为实施对象，着眼点是渗滤通道。控气排水是一种现场常用的方法。泡沫排水方法的最大的优点是由于液体分布在泡沫膜中，具有更大的表面积，减少了气体滑脱效应并能够形成低密度的气液混合物。在低产气井中，泡沫能够很有效地将液体举升到地面，否则积液严重，会造成较高的压力损失。我国的气藏大多属于封闭性的弹性水驱气藏，在开发中都不同程度地产地层水。由于地层水的干扰，使气田在采出程度还不高的情况下就提前进入递减阶段，甚至造成气井水淹停产，影响气田最终采收率，因此如何提高有水气藏的采收率，是国内外长期以来所致力研究和解决的重要课题之一。泡沫排水采气将表面活性剂注入井底，借助于天然气流的搅拌，与井底积液充分接触后，产生大量较稳定的低密度含水泡沫，泡沫随着气流将井底积液携带到地面，从而达到排水采气的目的。泡沫排水采气工艺是将表面活性剂注入井内，与气水混合产生泡沫，减少气水两相垂直管流动的滑脱损失，增加带水量，起到助排的作用。由于没有人工给垂直管举升补充能量，该工艺用于尚有一定自喷能力的井。泡沫排水的机理包括泡沫效应、分散效应、减租效应和洗涤效应等。下面主要对泡沫效应和分散效应做介绍。气举排水采气工艺类似于气举采油，即将高压天然气注入气井内，以改善产层的两相渗流状态，减小垂直管流的压力损失，建立足够的生产压差将井底的积液排出。此工艺在四川威远气田获得了较成功的应用。由于气举排水工艺的推广，一些不产气井变成了高产井可适应的排液量和举升高度变化范围大，为各项人工举升排水工艺之首。对特殊和复杂条件适应力强，对井下的高温、腐蚀环境、出砂、井斜、井弯曲、小井眼和含气量高等适应力强，气水比越高越有利；对间歇生产井，产水量变化的井，或交替产出大股水、大股气的井均能适应，这是机械泵排水所不能的。
起泡剂注入后，液柱将变为泡沫柱，形成稳定的充气泡沫，水的滑脱损失减少，使流动更平稳和均匀，从而降低井底回压。泡沫效应主要在气泡流和段塞流等低流速下出现。小油管排水采气工艺技术适用于有水气藏的中、后期。此时井已不能建立“三稳定”的排水采气制度，转入间歇生产，有的气井已濒临水淹停产的危险。对这样的气井及时调整管柱，改换成较小管径的油管生产，任可以恢复稳定的连续自喷。分散效应一般在环雾流的高流速状态出现。分散效应能促使流态转变，降低临界携液流速。例如，处于段塞流的气井，加入一定的起泡剂后，表面张力下降水相分散，段塞流将转变成环雾流。起泡剂的作用是降低水的表面张力，水的表面张力随表面活性剂浓度增加而迅速降低。当起泡剂注入浓度大于临界胶束浓度时，界面张力随浓度变化不大。将气体射流与气举结合起来。气体射流装置放于油管底部，注入的高压气经过喷射装置射流，形成较低的吸入压力，将井产出的气、水吸入，然后进入油管进行气举垂管举升。通过喷射可得到比气举更低的回压，又同时具有气举工艺相同的优点。井下射流装置结构简单，无动力运动部件，因而在井下复杂恶劣的条件下工作可靠，检修周期长。起泡剂主要是采用植物皂甙和特种表面活性剂复合而成，具有较好的生物降解性，同时泡沫稳定性特强，因此它除了具有抗高低矿化度地层水，抗凝析油的特点外，还具有耐高温、泡沫韧性好，单个泡沫的含水率高，其携液效率高。低压气井井底流压低其施反举一泡排复合工艺时，气井能更好地建立合理的生产压差，以达到多排水、多增产天然气的目的，复合工艺的地面配套极其简单。原己加注起泡剂的气井只需改变原来的套管加注为油管加注；原未加注起泡剂的气井双仅需要配套安装泡剂，消泡剂加注的柱塞计量泵各一套即可。纯气井的开采措施：可以适当采用：大压差采气、确定合理的采气速度、充分利用气藏能量、井下节流技术 。
有水气井的开采：影响气井出水的因素及气井出水类型，采气速度、生產压差、气层非均质性及地层岩性结构、气水界面距井底的高度。 有水气井开采的治水措施：首先，要合理控制压差进行采气，压差控制过小过大都不行。所有的排液措施都是通过降低井筒液柱高度及其对地层造成的回压来实现复产目的的。井筒激动排液复产工艺也不例外。但在降低液柱高度的方式上讲，井筒激动排液复产工艺与其它工艺完全相反。其它工艺均是设法将井筒积液排出井外，而井筒激动排液复产工艺则是通过将部分积液暂时压回地层来实现降低井筒液柱高度和回压目的的。压差过小，井底回压大、产气量小，达不到带水采气的最低流量而使井底积液；压差过大，产水量增加，产气量却不一定相应增加，有时随着压差增大，产量还要减少。所以对有水气井的开采，要选择合理的压差，使气井在该压差下采气时达到三稳定，即压力、产气量和气水比相对稳定。有水气井的开采生产稳定时不要随便改变该生产制度，否则容易形成积液，影响正常生产。然气连续循环技术是针对以往应用柱塞举升或速度管柱实施气并排液采气时存在的缺点而研究推出的。在应用柱塞举升技术时，如果油管中存在扼流装置，或者气井出砂，那么柱塞举升便不能够正常工作；在应用速度管柱技术时，通常由于生产管柱口径较小，会对生产作业造成困难。天然气连续循环工艺克服了以上缺陷。目前低产量产水气井较多，在开发过程中由于气井产量较低，携液能力差，常出现气井井筒积液，油套压差大，影响气井正常生产。而泡沫排水采气正是开发产水气田的一项重要维护生产措施，主要是通过对低产气井实施泡排试验，通过对泡排井效果分析，制定各类低产气井井泡排加注制度，实现对低产气井的有效开发管理。天然气连续循环系统是一种通过提高天然气沿油管向上运移的速度来控制气井排液的有效生产方式。采用天然气连续循环系统，预计气井初始产量等于或稍高于采用柱塞举升或速度管柱生产方式气井的产量。天然气连续循环可以连续保持低的井底流压，因为系统能够在气井产量即使降低到接近于零的条件下排除井筒中的积液，所以安装了该系统的气井不会再次发生积液，井且气井的最终采收率大于安装柱塞举升或速度管柱气井的最终采收率。
泡沫排水采气工艺是一种维护生产措施，通过向井底加注起泡剂，降低水的表面张力，把密度较大的水转变为密度较小的含水泡沫，从而降低井底回压，减少井筒滑脱损失，泡沫随着气流将液体举升到地面，达到维持气井稳产。这些原因制约了优选管柱工艺的推广应用。在相同的排水量条件时，宁愿采用泡排工艺。优选管柱工艺主要是优选小直径油管带水，它适应的排水量范围虽与泡沫排水工艺相近，但它却具有泡排工艺和其他任何一种排水工艺不具备的优点：一旦工艺成功，就不再需要任何形式的人工助排举升措施。而靠自身能量自喷。不需任何井下或地而专用工具、工艺设施、与正常自喷井无异。日常管理费用极低。泡排工艺具有设备简单、施工容易、见效快、成本低、又不影响气井正常生产的优点，在采气生产中得到广泛应用。