油管尺寸對(duì)照

油管尺寸對(duì)照

:..6.256油管尺寸油管尺寸對(duì)循環(huán)壓力恢復(fù)和最小氣液比的要求極大的影響。

圖6.22說明白油管尺寸用柱狀圖表不對(duì)使井中的柱塞舉升所需的壓力恢復(fù)的影響。

留意,縮小接近產(chǎn)完井的油管尺寸,增加油管中的速度,以便使采出流體連續(xù)卸掉液體載荷,這與采納較大的油管尺寸,將段塞高度減至最小程度,從而使柱塞舉升裝置的壓力恢復(fù)最小正相反。

,。

油管不能進(jìn)行內(nèi)加厚,并且假如下入間隙很小的柱塞,應(yīng)當(dāng)使用通井規(guī)通井,使其內(nèi)徑暢通。

假如油管內(nèi)結(jié)垢或積蠟,或者假如油管在卡瓦處有皺曲現(xiàn)象,柱塞便不能自由移動(dòng)。

油管下入深度假如需要將油管下到射孔眼以上部位,那么,最好是將油管下到靠近射孔并段的底部的位置。

假如油田有鹽層沉積,或有結(jié)垢沉積物,那么,油管下入的位置應(yīng)在完井井段以上很短距離處。

假如油管下到完井井段的底部,那么,在開采循環(huán)期間液位不能蓋住完井井段,因沉積會(huì)很快將油層堵住。

有時(shí)對(duì)于液位高的井,油管下入較淺,所以就實(shí)際的井壓來(lái)講,段塞的體積并不大。

雖然即使在柱塞以下的液柱不能過多地削減流量的狀況下也能使井工作,但由于連續(xù)的循環(huán),不能將井筒的液體驅(qū)到少量液體蓋住完井區(qū)帶的位置,因而不能充分地將液體卸掉。

最好強(qiáng)將油管下到最佳深度,并進(jìn)行抽吸作業(yè),或者把液體采出,直到液位和產(chǎn)氣量達(dá)到圖Ⅰ桶液體相對(duì)液柱壓力操作水平為止。

是油管尺寸的函數(shù)油井癥狀分析在整個(gè)循環(huán)中,仔細(xì)觀看套管和油管壓力能有助于鑒別和訂正柱塞工作過程中的故障。

1柱塞舉不起來(lái)。

這可在氣體圖上看:到消失氣流受阻狀況,在壓力記錄上看到隨著間歇閥的打開,油管壓力連續(xù)下降。

這可能由于井下往塞遇卡,或氣舉能量不足造成的。

假如在上述循環(huán)中套管和油管壓差有所增大,或管線壓力增大,那么,氣舉能量不足這一點(diǎn)值得商榷。

2柱塞上升過快和或采液量特別低。

這種狀況表明柱塞可能沒有完全到達(dá)底部。

不完全的柱塞行程表示關(guān)井時(shí)間太短,或油管中有過緊部位。

結(jié)合防噴管損壞和柱塞損的跡象看,這種狀況還表明液體段塞太小,或在重復(fù)循環(huán)中壓力恢復(fù)過高。

由于液體載荷較輕,所以柱塞抵達(dá)地面速度過快。

3套壓—油壓壓差大,再加上產(chǎn)氣量特別低。

這種狀況在致密油層氣井中好像是典型的。

在柱塞抵達(dá)之后的最高流量期間,氣體速度和體積不足以卸掉柱塞下面的液體負(fù)載。

由于液體段塞體積的不同,:..柱塞循環(huán)時(shí)間較長(zhǎng)而且不規(guī)章,因此正?；謴?fù)的壓力下柱塞都不能抵達(dá)地面。

這時(shí)應(yīng)考慮采納井底油管固定閥,或進(jìn)行檢查,確保油管下到接近射孔處。

用于這類井中的柱塞性能,也可通過將泡沫表面活性劑與柱塞一起注人的方法而得到提高。

依據(jù)水量約1%的泡沫表面活性劑注入環(huán)形空間通常要稀釋,以便配成較多的液體連續(xù)注入,在柱塞上升期間,紊流氣體通過柱塞以上和以下的液體,從而產(chǎn)生了泡沫,這種泡沫在續(xù)流期間可被存在的氣體較有效地卸掉泡沫負(fù)荷。

在低滲透率油層中,通過降低并的回壓這樣一些小型的改進(jìn)使井產(chǎn)量增加。

但主要的效益是柱塞的連續(xù)全都的運(yùn)轉(zhuǎn)。

在低產(chǎn)井中30~40千英尺3,注人表面活性劑的方法可暫緩或不再使用昂貴的脫液方法。

4壓力恢復(fù)分析。

,可概括套管和油管差恢復(fù)的特征來(lái)解釋下面的例子:實(shí)例1:恒定壓差恒定壓差表示關(guān)井期間很少或幾乎沒有液體采出,油管中的液體連續(xù)保留在油管內(nèi)。

壓力:..壓力恢復(fù)分析恢復(fù)率與進(jìn)入井中的氣體成正比,環(huán)形空間的液位在油管的底部,采出氣進(jìn)入油管和環(huán)形空間,壓差Δ表示下一個(gè)循環(huán)被舉升的液體段塞。

實(shí)例2壓:差減小在壓力恢復(fù)循環(huán)的后一段期間,套管一油管壓差的減小表明油管失掉了液體。

流體流回環(huán)形空間由于環(huán)形空間的容量比油管的容量大,所以,環(huán)形空間的壓力不會(huì)發(fā)生很大的變化,或把液體擠回油層。

這可實(shí)行下列補(bǔ)救措施:將油管下到接近射孔井段的底部,在油管底部安裝固定閥,或削減流淌周期,加快循環(huán)。

還可采納那些全部可削減環(huán)形空間積聚液體的技術(shù)。

為確保在下一個(gè)循環(huán)時(shí)柱塞上升,應(yīng)使恢復(fù)的壓力把在壓力恢復(fù)過程中看到的,由最大ΔΔ表示的液柱舉起。

假如可能的話,產(chǎn)液量應(yīng)經(jīng)過幾個(gè)循環(huán)進(jìn)行測(cè)量,以精確?????地確定典型的負(fù)荷大小。

假如液體被擠回油層,它將在下個(gè)循環(huán)中被采出,但不肯定被作為下一個(gè)段塞采出。

在開采循環(huán)中,擠回到油層的液體將流經(jīng)地層的滲透通道,這樣就可緩慢地進(jìn)人井筒。

當(dāng)液體被壓進(jìn)井筒時(shí),氣相滲透率會(huì)降低,并且可能使氣流削減。

^實(shí)例3:壓差增加壓差增加去明氣體分別到環(huán)形空間,環(huán)形空間的氣壓快速增大,而液體被排進(jìn)油管。

當(dāng)油管下到完井井段的底部或以下時(shí),會(huì)消失這種狀況,即在油管上可能會(huì)造成液體密封,它會(huì)阻礙氣體流量進(jìn)入油管。

一般來(lái)講,油管下入完井井段的底部會(huì)使氣體充分地分別,壓力迫使液體迸入油管。

泡沫在油田生產(chǎn)中冇幾種用處。

它可作為鉆井和油井反排的循環(huán)介質(zhì),并且可用做壓裂液。

這些應(yīng)用與利用泡沫從采氣井中除液的方法稍有區(qū)分。

前者應(yīng)用包括在地面制造泡沫,并只能用水混配攪拌。

在氣井中除液時(shí),液一氣一喪面活性劑混合必需在井下完成一一常常是在水和液態(tài)烴存在的條件下完成。

用泡沫使氣井脫液的方法的主要優(yōu)點(diǎn)是液體被吸在氣泡膜上,并暴露出更多的表面積,從而使氣體滑脫量削減,混合物密度降低。

在氣流量很低的井中,當(dāng)滯留液體量導(dǎo)致大量液體的積聚或多相流壓差損失大時(shí),泡沫可有效地將液體輸送到地面。

圖6.24表示試驗(yàn)室試驗(yàn)比較,即采納表面活性劑時(shí),油管壓力梯度與不采納表面活件劑時(shí)的:..流淌梯度之比較。

該圖大致說明白由于使用泡沫而使壓力梯度減小的可能性及適合于泡沫的開采條件的范圍。

6.32除液方法泡沫是一種特別類型的氣液乳化液,通過液膜將氣泡相互分別。

表面活性劑-般用來(lái)減小液體的表面張力,從而使更多的氣液分別。

氣泡之間的液膜有兩層背對(duì)背的表面活性劑,氣泡之間含有液體。

這種將液體和氣體結(jié)合到一起,是由低產(chǎn)氣井中除液的一種有效方法。

水和液態(tài)烴對(duì)表謝活性劑的反應(yīng)不同,液態(tài)烴起泡性能不好,尤其對(duì)輕凝析烴液更足如此。

可將凝析烴液泡分散,但所得的泡沫不穩(wěn)定,但易分別。

必需對(duì)輕烴液體進(jìn)行不斷攪拌以保持發(fā)泡。

烴類發(fā)泡不好的緣由之一是由于烴類分子是非極性的,因此,分子之間的吸引力很小。

另一方面,水分子是極性的,可與表面活性劑形成強(qiáng)度相當(dāng)高的膜。

當(dāng)水和液態(tài)烴消失在井筒時(shí),實(shí)際上主要在水相生成泡沫,水泡沫幫助將液體烴攜走。

從試驗(yàn)室的觀看表明,442當(dāng)水和液態(tài)輕烴消失時(shí),液態(tài)烴具有乳化傾向,在外部水相則產(chǎn)生泡沬。

在操作壓力和溫度下,氣泡在泡沫混合物中的百分比稱為泡沫純度,即含有80%氣體的泡沬稱為80—純度泡沫參見圖6.25。

作為氣液乳化液面消失的泡沫純度不到50%。

這種類型的泡:..沫和氣體分散楚不穩(wěn)定的重力將把液相和氣相分開。

在泡沬純度較高時(shí),由于表面張力的作用,液膜變薄并且變形。

當(dāng)泡沫不流時(shí),即消失穩(wěn)定的泡沫形式,如圖6.25所示,是相當(dāng)穩(wěn)定的。

假如要使泡沫流淌,則需要肯定最小的應(yīng)力來(lái)克服氣泡結(jié)構(gòu)之間的交聯(lián)作用,這個(gè)最小的應(yīng)力稱為屈服點(diǎn)。

這樣,泡沫具有視粘度,這種粘度取決于移動(dòng)流體中的剪切速度。

使泡沫的表而裂開有幾種方法。

假如泡沫未經(jīng)表面活性劑過分處理,若靜止保持一段時(shí)間,泡沫會(huì)自然裂開。

液體從泡沫中排出,最終導(dǎo)致薄膜裂開使氣體逸出,這是使泡沫集中的最一般方法。

該種方法還可用采出液或補(bǔ)充水進(jìn)一步稀釋表面活性劑的濃度。

非離子表而活性劑可加熱到高于其濁點(diǎn),這表明表面活性劑溶解度降低,因而降低了表面活性劑的有效濃度,表面活性劑還可用與其特點(diǎn)相反的適當(dāng)?shù)钠迫榛瘜W(xué)劑進(jìn)行化學(xué)處理見6.364節(jié)。

在氣體分別器中將液體除掉。

6.321卸載方法井的卸載方法有兩種,分批處理單動(dòng)作或連續(xù)注人表面活性劑。

1分批處理。

表面活性劑的數(shù)量取決于所估算的需進(jìn)入卸載處理的液體量。

通常是將油井關(guān)閉,液體負(fù)荷可依據(jù)套管一油管的壓差打算。

濃度為1%的適暈的表面活性劑與20加侖或更多一些的采出液或水混合,然后泵送或經(jīng)防噴管打入油管。

可用泡沫“肥皂”捧來(lái)代替液態(tài)表面活性劑,然后開井開采見6.363節(jié)。

由于進(jìn)行分批處理,要求操花費(fèi)肯定時(shí)間,所以,這種方法最適于那些不需頻繁卸載的井。

2連續(xù)泡沫卸載。

采納適當(dāng)?shù)脑O(shè)備安置,如圖6.26所示,將肯定量的表面活性劑不斷地注入井筒,可由套管一油管環(huán)形空間注圖6.25泡沫的屈服應(yīng)力特性入,或從油管注入,采出流體從另一個(gè)通路采出。

443:..6.33泡沫應(yīng)用選擇在低產(chǎn)氣丼用泡沫卸載受到兩種操作條件的制約。

這兩種制約是經(jīng)濟(jì)效益和采納泡沫表如活性劑是否能降低井底壓力。

兩種制約是與其他卸載方法相比較而確定的。

雖然沒有氣液比的上限,但開采氣液比在1000和8000英尺3╱桶之間的低產(chǎn)氣井可能是發(fā)泡的最好條件。

對(duì)于高氣液比的井,柱塞舉升效果可能更好,即在低于采納泡沫時(shí)所需的井底壓力條件下開采,丼下泵會(huì)更適于氣液比較低的井。

采納泡沫表面活性劑卸載所估計(jì)的開采梯度最終要受到開采董和井況的限制,也受到井內(nèi)所用表面活性劑性能的制約。

試驗(yàn)室試驗(yàn)支持這種假設(shè):即井筒中的液體在動(dòng)態(tài)條件下會(huì)形成50~80%純度的穩(wěn)定泡沫。

泡沫純?cè)O(shè)備裝置圖度隨消失液體的數(shù)量和類型變化而變化,。

泡沫的粘度隨純度及表面活性劑的數(shù)量和類型而變化。

據(jù)報(bào)導(dǎo),粘度是泡沫純度高于52%時(shí),泡沫相當(dāng)于具有塑性粘度和屈服強(qiáng)度的塑性—屈服流體。

屈服強(qiáng)度是從氣泡的交聯(lián)和泡膜的強(qiáng)度推導(dǎo)出來(lái)的。

:..泡沫純度和粘度可受注入到井筒的其他表面活性化學(xué)藥劑的影響。

例如,防腐劑和表面活性劑混在一起,使它們既屬水溶性又具有不溶水性,還可能含有破乳劑。

試驗(yàn)室的試驗(yàn)已測(cè)定出兩層起膜***防腐劑化合物對(duì)泡沫純度的影響。

這種試驗(yàn)表明,水分散的抑制劑與破乳劑化學(xué)劑混合會(huì)降低泡沫純度降低達(dá)10%,而水溶性的抑制劑幾乎對(duì)發(fā)泡不產(chǎn)生任何影444響,然而后者卻有導(dǎo)致油水乳化問題的趨勢(shì)。

經(jīng)濟(jì)限制參數(shù)是化學(xué)助劑成本和設(shè)備成本的函數(shù)。

化學(xué)助劑成本與液體水量成正比。

在某些產(chǎn)水的條件下,化學(xué)肋劑成本會(huì)接近乃至超過泵送成本。

例如,%,每加侖用8美元的表面活性劑處理的井,其化學(xué)助劑費(fèi)用為34美分桶,很明顯低:..產(chǎn)在液體那井些的曾日出成現(xiàn)本過費(fèi)泡用沫將溢是流最和低液的體。

乳化問題并難于解決的地方,應(yīng)考慮削減使用泡沫發(fā)泡劑。

雖然表面活性劑注入設(shè)備費(fèi)用很低,但是勞動(dòng)力、化學(xué)藥劑,井的幫助設(shè)備以及為了處理泡沫攜帶和乳化問題而對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的改造等費(fèi)用會(huì)相當(dāng)高。

泡沫可與柱塞舉升結(jié)合起來(lái)使用,以便提高柱塞循環(huán)的性能和牢靠性。

用于柱塞裝置的表面活性劑對(duì)產(chǎn)氣量低柱塞上升時(shí)間長(zhǎng),或者柱塞抵達(dá)后的氣量和體積不足以清除井中的剩余液體是大有好處的,除非采納表面活性劑將氣體滑脫降到最小程度。

這種處理適用于當(dāng)柱塞抵達(dá)后油管—套管壓差始終比較高的井,這表明在柱塞下面有液體。

,在選擇這種方法進(jìn)行氣井卸載之前應(yīng)對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行討論和評(píng)價(jià)。

本章的目的是向讀者供應(yīng)有關(guān)泡沫活性劑的基本資料及泡沫的特性。

使其對(duì)除液方法有更充分的了解,并對(duì)當(dāng)?shù)鼗瘜W(xué)藥品公司代理供應(yīng)的資料作出評(píng)估。

為產(chǎn)生一種有用的泡沫,使氣液產(chǎn)生泡沫更好的分散是必要的,然后使氣泡膜保持一段有用的時(shí)間泡沫穩(wěn)定。

泡沫發(fā)生是將液體和氣體一起攪拌完成的。

當(dāng)液體的表面445:..張力降低,這種作用才被加強(qiáng),從而使氣體更易于集中到液相中去,這是表面活性劑的部分作用。

水的表面張力約為72達(dá)因厘米,由于采納表而活性劑發(fā)泡,使張力減至20~35達(dá)閃厘米。

一般來(lái)講,在較低壓力下,液態(tài)烴的表面張力在2030達(dá)因厘米之間。

泡沫一旦形成即開頭變質(zhì)。

表面活性劑各層之間過量的液體從氣泡膜排出,導(dǎo)致泡壁變薄變軟。

下部氣泡的液體從上部氣泡排出的液體中得到不斷的補(bǔ)充。

再者,氣泡隨著積聚氣體的膨脹而增大,直到液膜隨著不斷泄流和膨脹變薄,最終導(dǎo)致液膜裂開。

泡沫的穩(wěn)定性可通過削減液體排泄量來(lái)加強(qiáng),或通過提高表面活性劑層的彈性來(lái)提高。

表面活性劑表面粘度和體相粘度影響泡沫的發(fā)生和穩(wěn)定性。

粘度較高將防礙液體排泄,但大多數(shù)表面活性劑的稀釋溶液中體相粘度都不高,表面粘度僅僅是中等。

因此,表面活性劑的表面過量表面活性劑濃度高始發(fā)泡所需的最低濃度在生產(chǎn)穩(wěn)定的泡沫中是重要的因素。

表面過量還具有表面彈性的特點(diǎn)。

一旦氣泡膨脹,過高的濃度將降低,這時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)阻礙膨脹而不斷增大的表面張力;氣泡收縮時(shí),結(jié)果則相反。

這樣,盡管表面活性劑濃度局部有些變低,但表面過量足以保持表面活性劑的壁膜。

表面活性劑在中等濃度時(shí)其效果常常達(dá)到最大值。

過稀的溶液將不能達(dá)到發(fā)泡所需的表面效應(yīng)范圍表面張力減小,薄膜彈性,裂開氣泡的修復(fù)。

但溶液太濃可導(dǎo)致泡沫的稠度過大、泡沫視粘度過高、過度的液油乳化以及還會(huì)增加井處理的費(fèi)用等。

試驗(yàn)室的試驗(yàn)表明,~實(shí)際上,濃度層應(yīng)取決于供貨者所供應(yīng)的表面活性劑混合物中表面活性劑的有效成分。

50%,~%時(shí)。

在水—烴液體混合物中,最佳水處理量適用于總液量,這可能是某些表面活性劑損失到乳化液滴中去了。

表面活件劑分子有水溶性親水性餾分和非水溶性疏水性餾分。

這樣,表面活性劑包括親水性和親脂性油溶性的組分,這可導(dǎo)致分子集中到水和非水相界面。

當(dāng)表面活性劑的濃度達(dá)到下述狀態(tài):即界面表面積完全被最多的表面活性劑分子遮蓋時(shí),則可以說該溶質(zhì)是在其臨界濃度。

相繼添加的表面活性劑必需進(jìn)入其中一種液相中。

因此,表面活性劑的溶解度必需能夠供應(yīng)由氣泡分散而產(chǎn)生的較大面:..積表面活性劑的濃度。

另外,表面活性劑與液體分子之間的離子吸引極性力的相互作用會(huì)使得薄膜加強(qiáng)。

表面活性劑可依據(jù)其離子特點(diǎn),如非離子性、陽(yáng)離子或陰離子等進(jìn)行分類。

1非離子表面活性劑。

非離子表面活性劑一般是由酚或乙醇混合的聚氧乙基化合物。

大多數(shù)洗滌劑在水中的溶解度隨溫度上升而增加,但非離子型的表面活性劑在冷水中的溶解度更好。

當(dāng)把表面活性劑加熱時(shí),其溶解度降低,溶液變得混濁濁點(diǎn)。

高含鹽量和高溫會(huì)降低聚氧乙基化物洗滌劑的溶解度,從而使其濁點(diǎn)降低。

氧乙烯含量較大水溶的這類表面活性劑組系應(yīng)當(dāng)用于鹽中。

聚氧乙基化合物存在于從溶油到溶水型的同系列組系中。

由于它們是非離子型的,所以相對(duì)來(lái)講,它們不受地層鹽水活性或其他化學(xué)性質(zhì)的影響,所以被用于大量的具有鹽水特性的井。

與離子型表面活性劑相比,這種表面活性劑消失的乳化問題較少。

在高于濁點(diǎn)約土150的條件下,加熱泡沫將促使泡沫裂開。

2陰離了表面活性。

陰離子表面活性劑一般原是非離子型發(fā)泡劑,這種發(fā)泡劑在制造過程中經(jīng)過硫酸鹽化的處理。

在分子上增加硫酸根會(huì)增加表面活性劑的極性和陰離子特446點(diǎn),并可提高它在水中溶解度。

陰離子喪面活性劑是極好的水發(fā)泡劑,正如非離子表面活性劑一樣,有一系列陰離子表間活性劑存在。

在同系列中,一般采納中等范圍的油水溶解度1012碳原子系列。

一些陰離了表面活性劑受鹽含量高的水溶液的影響很大。

3陽(yáng)離子表面活性劑。

陽(yáng)離子表而活性劑,如季***化合物足有效的發(fā)泡劑,在鹽水中發(fā)泡效果比在淡水中更好。

這種低分子量附加劑是烴和鹽水混合物發(fā)泡劑中最有效的。

據(jù)報(bào)導(dǎo),高分子量四元化合物在促進(jìn)井筒流體與高百分比的液態(tài)烴發(fā)泡上顯示出一些效果。

另一方:..面,高分子量四元化合物在鹽水中的效果都降低了。

在某些狀況下,尤其是處理過分時(shí),會(huì)造成油和水乳化問題。

圖6.29表示一組試驗(yàn)室篩選試驗(yàn)的結(jié)果。

~%,還表示出了估計(jì)的試驗(yàn)室梯度類型及離子和非離子表面活性劑性能趨向。

:..4***表面活性劑。

在試驗(yàn)室討論中發(fā)覺***表面活性劑是優(yōu)良的泡沫表面活性劑。

***混合物在酸性溶液中陽(yáng)離子特性,在堿性溶液中顯示出陰離子特性,在中性溶液中顯示出非離子特性。

據(jù)報(bào)導(dǎo),在高溫200試驗(yàn)中,***表面活性劑是特別有效的發(fā)泡劑,溶液的含鹽量達(dá)10%。

在70時(shí),試驗(yàn)室進(jìn)行的泡沫試驗(yàn)表明其性能與陰離子和陽(yáng)離子表面活性劑相比稍差一點(diǎn)。

5用于烴的發(fā)泡劑。

雖然烴發(fā)泡不佳,但有幾種投放市場(chǎng)的表面活性劑的確能提高液態(tài)烴的泡沫效果。

447:..在用油壓裂處理時(shí)用硅油商品號(hào)促使柴油凝析油發(fā)泡已取得勝利。

試驗(yàn)室發(fā)泡試驗(yàn)表明密度梯度是水發(fā)泡梯度的2倍。

假如開頭出水,即可減弱硅油處理效果。

該表面活性劑是作為泡沫抑制劑銷售的,很明顯在烴—水混合物中它是起著抑制劑的作用。

碳***化合物表面活性劑是為了在烴液體混合物中促進(jìn)烴液發(fā)泡而研制的。

這些烴發(fā)泡劑效果是未經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明,在試驗(yàn)室中也沒有顯示出明顯的效益。

不過烴類本身不易發(fā)泡,加入各種不同的表面活性劑只在發(fā)泡特性上得到一些改進(jìn)。

6.344在鹽水—冷凝液混合物中的發(fā)泡趨向和表面活性劑性能為什么有些水—液態(tài)烴混合物具有發(fā)泡力量,而另一些則不具備呢一般來(lái)講,只有水—烴混合物的水相流體可產(chǎn)生穩(wěn)定的泡沫,即在相當(dāng)高的氣體濃度下,泡沫的氣泡膜有足夠的強(qiáng)度使水和氣體保持氣泡結(jié)構(gòu)。

這是由于水分子是極性的,可以使極性氫鍵與表面活性劑結(jié)合在一起。

泡沫—表面活性劑分子的親油和親水端在界面排列,使界面薄膜強(qiáng)度增加。

由于烴類沒有極性鍵與表面活性劑結(jié)合,所以發(fā)泡不佳。

烴表面活性劑的基本機(jī)理是在界面放人高分子量聚合物,使其與很多油分子相互作用,增加粘度和或一些油分子之間的分子吸引力。

雖然與水發(fā)泡沫相比薄膜特別弱,但對(duì)薄膜強(qiáng)度還是有一些改進(jìn)。

為了勝利地發(fā)泡,有必要在水相中制造一個(gè)有效的發(fā)泡條件、假如存在游離油,看起來(lái)油會(huì)被水泡沫的拖曳力舉起,而不是借助于油本身的發(fā)泡趨向。

6.3441冷凝液芳香烴餾分對(duì)發(fā)泡趨向的影響在系統(tǒng)中將有肯定量的表面活性劑發(fā)生反應(yīng)生成一種水包油乳化液。

通過有限的試驗(yàn)室討論,表明低分子量的芳香烴和環(huán)烴乳化趨向比脂肪烴高得多。

正如所猜測(cè)的那樣,芳香含量主要是甲苯的增加降低了油水混合物的發(fā)泡趨勢(shì)。

圖6.2、96.30和6.31是試驗(yàn)室的試驗(yàn)結(jié)果,這些結(jié)果表示出了泡沫柱的壓力梯度和在淡水及鹽水中的各種液態(tài)烴混合物的估計(jì)泡沫質(zhì)量。

泡沫質(zhì)量的對(duì)比基于所觀看的梯度和對(duì)通過關(guān)閉試驗(yàn)柱和測(cè)定泡沫的體積所獲得的泡沫質(zhì)量的測(cè)量,以及分散泡沫的液體組成:..448等。

雖然該試驗(yàn)是在特別低的表面氣體速度下進(jìn)行的,在這種速度下,不肯定能把實(shí)際井的真正梯度表示出來(lái),但低速的確降低了流淌摩阻的影響,并可與泡沫質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比。

依據(jù)圖中介紹的資料,混合物的發(fā)泡趨勢(shì)良好,即使對(duì)于含水量相當(dāng)?shù)?、含有烴液不含甲苯的混合物也是如此。

雖然用來(lái)表示零芳香烴含量的某種烴液含量有16%的重芳香烴,而不含苯和甲苯,但這一觀點(diǎn)也是正確的。

另一方面,含有各種各樣輕組分芳香烴含量的混合物表明,當(dāng)甲苯含量增加時(shí),氣柱的梯度也隨之增加。

:..449:..圖6.32表示在油水系統(tǒng)中泡沫表面活性劑的理論彌散圖。

當(dāng)加入表面活性劑時(shí),水的表面張力會(huì)降到水的全部表面都被表面活性劑飽和這一點(diǎn)。

通過該點(diǎn),表面張力相對(duì)來(lái)說恒定在較低值,其值與表面活性劑的成分有關(guān)。

再者,當(dāng)表面活性劑的濃度增加時(shí),有更多的表面活性劑分子進(jìn)入水相,且在臨界濃度下,這時(shí)候已彌散的表面活性劑分子便開頭聚成簇狀。

這一點(diǎn)是在比為了使表面張力穩(wěn)定和提高發(fā)泡效果所需要的表面活性劑濃度低得多的狀況下達(dá)到的。

在液體中這些相互作用的結(jié)果使泡膜中的油含量增加而薄膜強(qiáng)度降低以致于影響了泡沫質(zhì)量。

另外,由于乳化液的作用,視粘度可增大,這在中期含水量混合物中尤其明顯。

在該種混合物中,其壓力梯度比其他不含表面活性劑或芳香烴的液體的壓力梯度要高。

圖6.33是烴液中含芳香烴再分比的一般相關(guān)圖,它是相對(duì)密度和+組分的平均分子量的函數(shù)。

在沒有對(duì)凝析油中芳香烴含量進(jìn)行分析時(shí)可以采納。

在試驗(yàn)室中采納三種凝析油進(jìn)行試驗(yàn),二種凝析油芳香烴總含量約為25%,其中包括812%的苯和甲苯由于這些樣品或許經(jīng)大氣老化,所以對(duì)這些資料進(jìn)行外推計(jì)算時(shí)應(yīng)慎重。

6.3442鹽水對(duì)發(fā)泡趨向的影響鹽水—油混合物與油田位置有關(guān),對(duì)這些位置的發(fā)泡力量已提出疑問。

試驗(yàn)室的試驗(yàn)表明無(wú)油相存在的鹽水的發(fā)泡力量與淡水一樣。

然而,在油水混合物中的有效泡沫質(zhì)量在水的礦化度提高時(shí)會(huì)快速下降。

比較圖6.30和6.3,1可看到,是鹽水而不是淡水使其發(fā)泡趨勢(shì)減弱。

與陽(yáng)離子表面活性劑相比,用陰離子表面活性劑試驗(yàn)發(fā)覺其影響更顯著,下面兩點(diǎn)說明鹽水反應(yīng)的特點(diǎn):1鹽具有降低表面活性劑在水中溶解度的趨勢(shì)。

2臨界膠束濃度膠束開頭形成時(shí)的表面活性劑的濃度降低。

在表面活性劑的吸水端,未相聯(lián)的水分子數(shù)目削減那些未吸引到游離鹽離子的水分子上,以吸引表面活性劑分子。

當(dāng)表面活性劑的濃度增加時(shí),表面活性劑分子在水中便形成膠束分子團(tuán),在每一個(gè)膠束中,其吸油端組分被吸到分子團(tuán)的中心。

這樣鹽水中大量的去面活性劑膠束趨向于彌散在整個(gè)液體中。

某些游離烴液體被吸入到膠束分子團(tuán),因而導(dǎo)致了水相出中現(xiàn)較大量的油。

豪斯等人所進(jìn)行的調(diào)查表明,在甲烷—水系統(tǒng)中表面張力比在空氣—水系統(tǒng)中稍低。

由于氣伴被驅(qū)入液體,當(dāng)該系統(tǒng)的壓力上升時(shí),表面張力也隨之減小。

當(dāng)?shù)V化度增高時(shí),水的表面張力則稍有增大。

總之,由于鹽水溶液的影響,轉(zhuǎn)變了某些表面活性劑烴液的乳化傾向。

在比較低的壓力下井筒采出液的表面張力與所調(diào)查的空氣和液體系統(tǒng)不應(yīng)有太大的區(qū)分,時(shí)最關(guān)鍵的掌握因素是對(duì)表面活性劑的處理。

設(shè)備要求6.351化學(xué)劑注入設(shè)備圖6.26列出了所需的化學(xué)注入設(shè)備。

大多數(shù)狀況是在套管的一側(cè)采納氣動(dòng)泵泵送。

泵可安裝在化學(xué)劑桶下面,以便將全部泵送系統(tǒng)遮:..蓋或絕緣保溫。

表面活性劑可能會(huì)粘掛在管狀壁上,因此,表面活性劑溶液應(yīng)當(dāng)稀釋,以便能夠大量供應(yīng),以確保達(dá)到液面的要求,也可在表面活性劑注入后用補(bǔ)充液將其沖下去。

建議將表面活性劑稀釋成一份表面活性劑與九份水的濃度注入,這樣每桶采出液注入2夸脫的表面活性劑稀釋溶液,%。

冬季稀釋液可用50%的乙二醇.。

有一種雖然很好但特別昂貴的注入系統(tǒng)是采納一個(gè)毛細(xì)管搭接到生產(chǎn)油管的外部。

化學(xué)注入器系統(tǒng)則是這類設(shè)備的一例,這種裝置的優(yōu)點(diǎn)是注入量少且穩(wěn)妥,活性劑能到達(dá)所預(yù)450定的井下注入點(diǎn),這可防止環(huán)形空間液位消失波動(dòng)。

6.352管材尺寸和下入位置油管應(yīng)下到完井井段的頂部。

一般來(lái)講,生產(chǎn)液流是通過油管而獲得的,但也可通過油管和套管的環(huán)形空間獲得,當(dāng)然需考慮到套管的腐蝕問題。

選擇那種路線應(yīng)依據(jù)在操作壓力和溫度下,該導(dǎo)管的氣體速度是否在312英尺秒的范圍內(nèi)來(lái)考慮。

在較大的橫截流淌面積內(nèi)流速在較低的范圍內(nèi),某些液體泡沫會(huì)消失滯留現(xiàn)象。

尤其是由于表面活性劑性能差使泡沫質(zhì)量低或有大量的液態(tài)烴存在的狀況下史是如此。

在此狀況下,最好是經(jīng)油管采出。

建議采納依據(jù)泡沫系統(tǒng)所擬定的多相流壓力損失計(jì)算機(jī)程序來(lái)估計(jì)開采梯度和選擇最佳采液路線。

泡沫裂開且液相在生產(chǎn)分別器中分別,這時(shí)采出液應(yīng)盡可能接近靜止?fàn)顟B(tài)。

因此,分別器應(yīng)當(dāng)相應(yīng)大一些,盼望其氣體速度約為2英尺秒,液體滯留時(shí)間為5分鐘或史更長(zhǎng)一些。

從分別器出來(lái)的液體仍含有大量的油水乳化液。

假如消失這種狀況,最好是延長(zhǎng)液體在存儲(chǔ)罐中的分別時(shí)間。

若分別器是三相分別器,流入水池中的水還殘留大量的乳化液,那么最好是將水排到存存儲(chǔ)罐中。

假如在現(xiàn)有分別器設(shè)備中連續(xù)消失攜走泡沫和乳化問題,最好采納化學(xué)方法處理采出液,以破壞泡沫表面活性劑的活動(dòng)。

化學(xué)處理將在6.364節(jié)爭(zhēng)論。

:..6.354儀表為了評(píng)價(jià)使用泡沫表面活性劑的性能,有必要把握套管壓力、油管壓力和開采數(shù)據(jù)。

在連續(xù)自噴井中,由于環(huán)形空間流體的液位處于油管的底部假設(shè)套管關(guān)閉。

套管一油管之間的壓差便可反映油管的壓力梯度,也可計(jì)算井底的生產(chǎn)流淌壓力,自噴井的流體液位總是位于油管吸入深度,由于井下氣體的分別,會(huì)使氣體布滿環(huán)形空間除非油管泄漏,所以套管關(guān)閉。

然而,假如開采速度很低,以至于產(chǎn)生波動(dòng)式段塞,環(huán)形空間與油管之間的平衡可能會(huì)臨時(shí)受到影響,其程序與壓力波動(dòng)的大小成正比。

由此而造成在液體段塞產(chǎn)生之后,當(dāng)環(huán)形空間的壓力從降壓循環(huán)由采出環(huán)形空間氣體引起的中得到恢復(fù)時(shí),在油管吸入點(diǎn)以上便會(huì)積聚一些液體式