[發明專利]水平氣井泡沫排水劑性能的評測方法

有效

• 申請號: 201710822258.3
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107422084B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 劉通;陳海龍;倪杰;黃萬書;鄒東來;朱國;李莉;朱江;曾興平
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司西南油氣分公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 濮云杉;楊冬

本發明水平氣井泡沫排水劑性能的評測方法，包括向由水平管段、傾斜管段和垂直管段構成的泡沫發生器中的水平管段通入高壓氣，并通過泡沫發生器中的工況氣量Q_g、氣體壓力P、氣體溫度T、水平管段壓差ΔP₁和垂直管段壓差ΔP₂計算出泡沫摩擦阻力系數λ和計算得到泡沫質量Γ；對泡沫排水劑評測時，泡沫摩擦阻力系數λ越小則泡沫的摩擦阻力越小，泡沫排水劑的性能越優；泡沫質量Γ越高，泡沫排水劑性能越優。本發明水平氣井泡沫排水劑性能的評測方法，能夠優選出泡沫摩擦阻力低和泡沫質量高的泡沫排水劑，滿足了對水平氣井的泡沫排水劑的要求，對傳統的傾注法和氣流法形成了有益補充。

技術領域

本發明涉及對泡沫排水劑的評測方法，具體的將是水平氣井泡沫排水劑性能的評測方法。

背景技術

在石油、天然氣開采工程中，增加水平氣井的井眼與地層的接觸面積，以提高氣藏動用程度，已經廣泛應用于致密氣藏、頁巖氣藏的開發，近年來甚至用于超深層氣藏的開發，取得了良好的增產效果。然而隨著產量遞減、水侵加劇、積液等問題已經逐步威脅氣田穩產，需要采取排水穩產措施。泡沫排水采氣由于成本低、設備簡單、見效快，是應用最廣泛的一類排水采氣工藝，其中如何評價優選適宜于水平氣井的泡排劑成為了泡排工藝成敗的關鍵。

目前業內廣泛采用的有兩種評價方法：一種是羅氏米爾傾注法(GB/T 13173.6)，是將一定濃度的起泡劑溶液從羅氏米爾儀上端的細孔滴下，沖入下方相同濃度的起泡劑溶液，記下試液流完時的泡沫高度和5分鐘后的泡沫高度，用于測試起泡能力與穩泡能力。另一種是氣流法(SY/T 5761-1995)，將氣流通入事先盛有起泡劑溶液的發泡器中，產生泡沫并排至泡沫收集器，排出液占原始液體的體積比例即為攜液率，用來反映泡沫攜液能力。在已公開的專利中，包括公開號為CN201810294U，名稱為“高溫氣井泡沫排水室內模擬實驗裝置”、公開號為CN202228059U，名稱為“排水采氣用起泡劑實驗系統”、公開號為CN205175982U，名稱為“泡沫動態性能評價裝置”等均是延用了上述類似的方法，其改進點只是將評價裝置的耐溫、耐壓、耐硫化氫等性能進行了提升。

上述的評價方法只是針對直井條件提出的，并且主要是關注泡沫生成量的多少、泡沫的消泡速度、以及泡沫的攜液率，這種評價方式存在如下缺陷：

(1)只關注泡沫生成量的多少，而忽略了泡沫流動阻力的大小。泡沫排水的核心問題是降低井筒壓降，泡沫作為非牛頓流體，與管壁的摩阻系數遠大于水，尤其對于水平井，其管段長度遠大于直井，摩阻壓降不容忽略，若選擇的泡沫排水劑摩阻過高，即使起泡能力良好，也不利于降低井筒壓降，甚至增加井筒壓降，抑制地層產氣。

(2)注重泡沫生成量而忽略了泡沫質量。泡沫質量指泡沫中氣體體積的百分比。當泡沫質量大于64％時為干泡沫，否則為濕泡沫。只有當形成干泡沫時，普拉托交界處的液膜滑脫才少，泡沫結構才穩定。尤其對于水平井，其流動距離遠大于直井，要求更長時間的維持干泡沫的流動狀態，避免攜液上升途中發生明顯滑脫，降低攜液效率。

(3)現有方法均是針對垂直井提出的，未考慮水平井傾斜段、水平段對泡沫生成的影響。

發明內容

本發明提供了一種水平氣井泡沫排水劑性能的評測方法，有助于優選出沿程摩擦阻力小、泡沫結構穩定的適用于水平井條件的泡沫排水劑。

本發明水平氣井泡沫排水劑性能的評測方法，步驟為：

步驟一：在由水平管段、傾斜管段和垂直管段構成的泡沫發生器中設有壓力傳感器、溫度傳感器和氣體流量計，以及在水平管段中安裝水平壓差傳感器，垂直管段安裝垂直壓差傳感器；