井下节流泡沫排水采气机理室内研究.pdf
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1、 石油天然气 学报2 0 1 2 年 9 月第 3 4 卷第 9 期 J o u r n a l o f Oi l a n d Ga s T e c h n o l o g y S e p 2 0 1 2 Vo 1 3 4 No 9 井下节流泡沫排水 采气机理室 内研 究 白 吼 ( 呈 叫 。 ) 文守成 ,饶喜丽 ( 长江大学石油工 程学 院, 湖北荆州4 3 4 0 2 3 ) 摘 要 井下节流技术可充分利用地层热 能有效 防止井筒水合 物堵塞,不仅 降低 了生产成本 ,同时也提高 了生产安全 系数 。然而 ,采用井下节流工艺的产水 气井实施 泡沫排水采气工 艺的效果普遍 差于常规 气井
2、。 在 此,主要通过可视化 井下节流模型进行 了多组试 验 ,观察 了泡 沫通过 节流器 时的现象 ,并 对节流 井泡 沫排水规律进行 了分析 。研 究发现 ,泡 沫通过 油嘴时会产 生泡沫堆 积、桥堵 、破裂 以及适 当条件下 二次 起 泡等现 象,且节流后 油嘴上下游起泡能力、含水率 以及 携液 能力呈 一定 的变化趋 势。该研 究对 井下 节 流 泡 沫排 水 采 气工 艺 的 实施 具 有 一定 的参 考 价 值 。 关键词井下节流 ;泡沫直径;泡 沫含水率 ;泡沫排水 中图分类号TE 3 7 5 文献标识码A 文章编号1 0 0 0 9 7 5 2 ( 2 o 1 2 )0 9 0
3、1 4 0 0 4 井下 节流是长庆油 田低成本 战略路线 十大关键技术之一 l 1 ,不仅降低 了井 口及 地面集输 管线 的输送 压 力,同时可有效利用地热对井筒流体加热,防止井筒及地面管线水合物形成,减轻井 口水套炉运作负 荷 。因此 ,该技术 的成 功应 用不仅 提 高了生产 安全 系数 ,同时也 极大 地降低 了生 产成本 。然 而 ,节流 器对 泡沫具有严重 的消泡作用 ,进 而导致 泡沫排水效果急剧 下降 ,甚 至无 效 。长 庆油 田苏 里格 西 区大水 量气井在装有井 下节流器条件下进行 单井泡沫排水 8 6 井 次 2 4口,仅有 5口井 泡沫排水有效 。在此 ,主要 通过
4、室内试验对井下节流泡沫排水采气规律进行研究 ,为现场井下节流泡沫排水提供一定的理论指导。 1 井下 节流泡沫排水模拟试验 1 1试验 设备 试 验设 备 由 7个 部分 组 成 ( 图 1 ) 。 模 拟 井筒 及 安 全 装 置 : 井筒 采用 透 明 加厚 有 机 玻 璃 材 质 制 成 ,长 2 m,内径 5 0 ram;安 全装 置采 用 不 锈 钢 钢 管 制 成 ,并 在 钢 管 合 适 位 置 设 置 条 形 观 察 口 ,便于 观察泡 沫 排水 采 气 起 泡效 果 。 测 量 装 置 及 取 样 窗 口: 主要 包含 压力 与流量 测量 装置 以及 油 嘴上 下游 取样 口。
5、模 拟 井 底积 液高 温高 压容器 。泡 排 剂注 入装 置 。 中 间容器 :主要 用 于储 存地 层水 。气 源 :主要 以氮 气 为气 源 ;井 下节 流 器 :采 用 1 5 、2 0 、3 、6 ram 共 4种 不 同孔 径 的节 流 器 。 1 2试验 方法 自制泡排剂溶 液 ,浓度为 2 5 ,采用起 泡剂 评价行 业及 国家 标准方法 进行试 验 。试验过程 中采 用氮气为气源 ,湿式流量 计计 量气体流量 ,恒温水浴进行加热。试验温度为 5 0 C。向井筒内注 图 1 模拟井下节流泡沫排水试验装置 入一定量模拟地层水后 ,通入一定气量 ,测定不同直径节流嘴时的节流嘴前后泡
6、沫直径和含水率 ,观察泡 收稿日期 2 0 1 2 0 7 1 0 作者简介白晓弘 ( 1 9 7 5 一 ) ,勇,2 0 0 0 年江汉石油学院毕业,硕士,工程师, 现主要从事气田采气工艺技术研究工作。 通讯作者文守成 ,Te l :0 7 1 6 8 0 6 0 4 5 7 ;E ma i l :we n s h 0 u c h e n g 1 2 3 4 1 6 3 c o rn。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 4 卷第 9 期 白晓弘等 :井下节流泡沫 排水 采气 机理 室内研究
7、沫在通过节 流嘴时 的变化 情况 ,同时考 察压力 、井 筒积液量 以及 节流嘴孔径 对泡沫排水效果 的影响 。 2 试验 结果分析 试验 结果 见表 1 及 图 2 6 。 表 1 不 同条件下泡沫通过节流嘴 的流动状态及排液量 0 1 2 3 4 5 6 7 油嘴直 径 m m 槲 2 0 加 1 O O 1 2 3 4 5 6 7 油嘴 直径 m m 图 2不 同 节 流 嘴 直 径 节 流 前 后 泡 沫 平 均 直 径 图 3不 同 直 径 节 流 嘴 上 下 游 泡 沫 含 水 率 变 化 规 律 4 00 0 3 00 0 血l2 0 0 0 楚 1 00 0 O O 1 2 3
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