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摘要：随着油气井逐年降低，油气层抗污染能力也在下降，为减少压井液对油气层造成的伤害，发展了新型低密度泡沫压井设备及工艺，该设备和工艺对油井造成的伤害降低到最低程度，保护了油气层，使油气层的产能稳定、降低污染、提高了产量。
关键词：低密度泡沫压井；设备；储层保护；工艺
【中图分类号】TV732.5+1
一、低密度泡沫流体洗井压井技术简介
低密度泡沫流体洗井压井工艺是近期发展的新型油井应用技术。油井修井作业时常用的水基洗井液、压井液，其优点是成本低廉，容易得到。但国内大部分老油田由于长期开采，油层压降很大，压力系数很低，在这种情况下用水基液洗井，洗井液会进入地层使井筒中上返的液体流量和流速降低，粗砂颗粒不能有效地带到地面，使洗井、冲砂的效率降低，更为严重的是，洗井液会进入地层，对地层产生严重的污染，使油层被严重伤害，油井产量降低，经济效益下降。因此，在低压井中应避免用常规洗井液洗井、压井。
为降低洗井液密度，减少漏失降低污染，提高产量，应在低压油井作业时采用低密度泡沫洗井液。 泡沫液由含表面活性剂的液相和气相（氮气或其他气体） 组成，其中气体是分散相，液体是连续相 。泡沫充分分散在液相中，以降低液体密度。由于泡沫液具有密度小，粘度大，携砂能力强，遇水敏性地层不会产生粘土膨胀等独特的优越性，用它做洗井液或压井液可有效减少漏失，降低污染，可有效的保护油气层，提高油井产量。低密度泡沫液体，在低压地层（油藏）的钻井、开采、修井作业等施工过程中有广泛应用。泡沫洗井液是低密度液体，对地层污染最小，可广泛适用于各种油井和产层，适用于陆地、海上等环境。
泡沫液体的配制比較容易，工艺简单，容易掌握，综合成本低，效果显著，适用性强。
二、低密度泡沫流体洗井压井工艺配套设备及工艺流程说明
1、低密度泡沫流体洗井压井工艺配套设备
制氮机组：压力10兆帕，氮气流量标况下0-600立方米；SM5185空压机一台，SH—HQ600膜分离制氮机一台，WF-1.2/8-100增压机一台，LICGB150—1998缓冲罐两个，3610LXB-30电动调节阀一台；水泥车一辆： 泡沫发生器：气液相混合器，压力25兆帕；
质量流量计：压力10兆帕，流量50m?/h，输出0～5V，电源220V，密度测量精度<2‰，流量测量精度<1%，现场液晶显示；压力传感器：压力20兆帕，输出0～5V，电源12V；电动调节阀：电子式电动精小型套筒调节阀，输入0～5V，输出0～5V， 电源220V；
工控计算机：台湾研华机器，FIX工控平台，对数据进行运算处理，是整个系统的大脑；
2、工艺流程说明
三、操作说明
开车前的准备工作
首先把制氮机组，泵车，泡沫发生器，质量流量计，电动调节阀的管线连接完毕。把各个压力变送器，压力表与机械设备连接好，保证密封的严密性。各个油壬连接处要大锤砸紧，以防止漏水。理顺并连接各仪器仪表与计算机的连线，特别注意与端子排的连接处，否则造成测量误差，甚至会损坏仪器仪表，影响生产的正常运转。仪表上电后，质量流量计进行预热，预热大约20分钟当面板显示“PLEASE PRESS START KEY”按“启动”使仪表开始工作。经自检后，面板显示“PLEASE PRESS ‘ZT’KEY （请按组态）”，不需要组态按“确认”。当面板显示“PLEASE PRESS‘TL’ KEY”，若按下“调零”则进入自动调零，若按“确认”则不执行调零，继续下一步。当面板显示“PLEASE SELECT FUNCTION”请选择功能键：按“测量”进入测量状态。设备有一段时间不用，应对流量计进行调零，当注入井底的泡沫液返出时，每隔5～10min再对流量计进行调零（目的为了传感器内充满液体）传感器内液体不允许流动。
2、开车过程：
首先启动水泥车，先用热污水洗井，将井筒中原有液体顶替干净。用热污水泡沫液洗井。具体步骤为：化学发泡剂按比例加入水罐车中，注入水箱，吸入水泥车。10分钟后启动氮气机组，同时注入气体，在泡沫发生器中混合形成泡沫液，正循环注入井筒，逐渐顶替污水，直至返出泡沫液体。启动工控机5分钟后停制氮机组和水泥车，待质量流量计的传感器内部介质静止后对其进行机械调零，以便对瞬时流量进行时时监测。五分钟后二次开启制氮机组和水泥车，抽取海水对油井进行循环。化学发泡剂按比例加入海水罐车中，注入水箱，吸入水泥车；氮气机组继续运转，注入气体，在泡沫发生器中混合形成泡沫液，正循环注入井筒，逐渐顶替污水泡沫，直至返出海水泡沫液体。对于洗井中的密度控制，可以根据需要由计算机自动调节。
3、停车
关闭制氮机组，停止供气，退出工控机自动控制，关闭工控机，，柱塞泵停止注水，停泵，放掉缓冲罐里的气体，卸压后拆除所有管线，拆除泡沫发生器上面的压力表，拆除工控机的连接导线。
四、低密度泡沫流体洗井压井工艺的主要技术参数
泡沫流体的主要技术参数有：密度，泡沫的稳定性，泡沫的悬浮和携带能力，泡沫液的清洗及粘土防膨能力等。（1）密度。泡沫液体的密度十分容易在0.1-0.8g/cm?之间调整。如果需要，泡沫液的密度还可更低。（2）泡沫流体的悬浮携砂能力。泡沫流体的悬浮性和携砂能力是油田作业要求的重要性能。悬浮性受静切影响，携砂能力主要受动力和粘度的影响。
砂粒的体积一般要比气泡大许多倍，砂粒基本上被气泡承托着。砂粒要下沉，就要使气泡变形，或挤出一条通道时才能发生。由于砂粒的重量轻，不可能使气泡变形，或其中量大于气液相间的表面张力。在高的围压下，泡沫的聚集增长的速度非常慢。均匀的泡沫是乳白色不透明的，没有肉眼能观察到的气 泡。泡沫液有很强的悬浮能力，能使中等直径的砂粒长时间悬浮而不下沉。（3）泡沫液体稳定性。在井下条件，气泡稳定性好。据观察，泡沫在井下静止72小时后返出地面，仍未产生气液分离。（4）泡沫的滤失性能。泡沫液体的滤失性对泡沫滤失到地层的量有直接的关系。泡沫液体具体有很好的防滤失作用，在相同的条件下，其滤失情况比清水要小得多。主要是泡沫阻止了水的滤失，在一定范围内，泡沫直径越小，液体的滤失量越小。泡沫液的清洗及粘土防膨性能：为保证洗井及防止粘土膨胀的要求，泡沫液中含有清洗剂和粘土稳定剂。
五、 结 论
该设备在井下作业公司应用，效果良好，尤其是在海洋埕岛油田，效果更佳，稳定了海上高产油井的高产，为胜利油田的产能稳定做出了突出的贡献。
参考文献：
[1]徐同台.油层保护技术.北京.石油工业出版社.2003.90-91
[2]石晓松.泡沫压井液在中39井的应用.钻采工艺.2003.（26）增刊：106-111
[3]李晓明、蒲晓林.可循环泡沫钻井液研究.西南石油学院学报.2002.（6）：53-55
关键词：低密度泡沫压井；设备；储层保护；工艺
【中图分类号】TV732.5+1
一、低密度泡沫流体洗井压井技术简介
低密度泡沫流体洗井压井工艺是近期发展的新型油井应用技术。油井修井作业时常用的水基洗井液、压井液，其优点是成本低廉，容易得到。但国内大部分老油田由于长期开采，油层压降很大，压力系数很低，在这种情况下用水基液洗井，洗井液会进入地层使井筒中上返的液体流量和流速降低，粗砂颗粒不能有效地带到地面，使洗井、冲砂的效率降低，更为严重的是，洗井液会进入地层，对地层产生严重的污染，使油层被严重伤害，油井产量降低，经济效益下降。因此，在低压井中应避免用常规洗井液洗井、压井。
为降低洗井液密度，减少漏失降低污染，提高产量，应在低压油井作业时采用低密度泡沫洗井液。 泡沫液由含表面活性剂的液相和气相（氮气或其他气体） 组成，其中气体是分散相，液体是连续相 。泡沫充分分散在液相中，以降低液体密度。由于泡沫液具有密度小，粘度大，携砂能力强，遇水敏性地层不会产生粘土膨胀等独特的优越性，用它做洗井液或压井液可有效减少漏失，降低污染，可有效的保护油气层，提高油井产量。低密度泡沫液体，在低压地层（油藏）的钻井、开采、修井作业等施工过程中有广泛应用。泡沫洗井液是低密度液体，对地层污染最小，可广泛适用于各种油井和产层，适用于陆地、海上等环境。
泡沫液体的配制比較容易，工艺简单，容易掌握，综合成本低，效果显著，适用性强。
二、低密度泡沫流体洗井压井工艺配套设备及工艺流程说明
1、低密度泡沫流体洗井压井工艺配套设备
制氮机组：压力10兆帕，氮气流量标况下0-600立方米；SM5185空压机一台，SH—HQ600膜分离制氮机一台，WF-1.2/8-100增压机一台，LICGB150—1998缓冲罐两个，3610LXB-30电动调节阀一台；水泥车一辆： 泡沫发生器：气液相混合器，压力25兆帕；
质量流量计：压力10兆帕，流量50m?/h，输出0～5V，电源220V，密度测量精度<2‰，流量测量精度<1%，现场液晶显示；压力传感器：压力20兆帕，输出0～5V，电源12V；电动调节阀：电子式电动精小型套筒调节阀，输入0～5V，输出0～5V， 电源220V；
工控计算机：台湾研华机器，FIX工控平台，对数据进行运算处理，是整个系统的大脑；
2、工艺流程说明
三、操作说明
开车前的准备工作
首先把制氮机组，泵车，泡沫发生器，质量流量计，电动调节阀的管线连接完毕。把各个压力变送器，压力表与机械设备连接好，保证密封的严密性。各个油壬连接处要大锤砸紧，以防止漏水。理顺并连接各仪器仪表与计算机的连线，特别注意与端子排的连接处，否则造成测量误差，甚至会损坏仪器仪表，影响生产的正常运转。仪表上电后，质量流量计进行预热，预热大约20分钟当面板显示“PLEASE PRESS START KEY”按“启动”使仪表开始工作。经自检后，面板显示“PLEASE PRESS ‘ZT’KEY （请按组态）”，不需要组态按“确认”。当面板显示“PLEASE PRESS‘TL’ KEY”，若按下“调零”则进入自动调零，若按“确认”则不执行调零，继续下一步。当面板显示“PLEASE SELECT FUNCTION”请选择功能键：按“测量”进入测量状态。设备有一段时间不用，应对流量计进行调零，当注入井底的泡沫液返出时，每隔5～10min再对流量计进行调零（目的为了传感器内充满液体）传感器内液体不允许流动。
2、开车过程：
首先启动水泥车，先用热污水洗井，将井筒中原有液体顶替干净。用热污水泡沫液洗井。具体步骤为：化学发泡剂按比例加入水罐车中，注入水箱，吸入水泥车。10分钟后启动氮气机组，同时注入气体，在泡沫发生器中混合形成泡沫液，正循环注入井筒，逐渐顶替污水，直至返出泡沫液体。启动工控机5分钟后停制氮机组和水泥车，待质量流量计的传感器内部介质静止后对其进行机械调零，以便对瞬时流量进行时时监测。五分钟后二次开启制氮机组和水泥车，抽取海水对油井进行循环。化学发泡剂按比例加入海水罐车中，注入水箱，吸入水泥车；氮气机组继续运转，注入气体，在泡沫发生器中混合形成泡沫液，正循环注入井筒，逐渐顶替污水泡沫，直至返出海水泡沫液体。对于洗井中的密度控制，可以根据需要由计算机自动调节。
3、停车
关闭制氮机组，停止供气，退出工控机自动控制，关闭工控机，，柱塞泵停止注水，停泵，放掉缓冲罐里的气体，卸压后拆除所有管线，拆除泡沫发生器上面的压力表，拆除工控机的连接导线。
四、低密度泡沫流体洗井压井工艺的主要技术参数
泡沫流体的主要技术参数有：密度，泡沫的稳定性，泡沫的悬浮和携带能力，泡沫液的清洗及粘土防膨能力等。（1）密度。泡沫液体的密度十分容易在0.1-0.8g/cm?之间调整。如果需要，泡沫液的密度还可更低。（2）泡沫流体的悬浮携砂能力。泡沫流体的悬浮性和携砂能力是油田作业要求的重要性能。悬浮性受静切影响，携砂能力主要受动力和粘度的影响。
砂粒的体积一般要比气泡大许多倍，砂粒基本上被气泡承托着。砂粒要下沉，就要使气泡变形，或挤出一条通道时才能发生。由于砂粒的重量轻，不可能使气泡变形，或其中量大于气液相间的表面张力。在高的围压下，泡沫的聚集增长的速度非常慢。均匀的泡沫是乳白色不透明的，没有肉眼能观察到的气 泡。泡沫液有很强的悬浮能力，能使中等直径的砂粒长时间悬浮而不下沉。（3）泡沫液体稳定性。在井下条件，气泡稳定性好。据观察，泡沫在井下静止72小时后返出地面，仍未产生气液分离。（4）泡沫的滤失性能。泡沫液体的滤失性对泡沫滤失到地层的量有直接的关系。泡沫液体具体有很好的防滤失作用，在相同的条件下，其滤失情况比清水要小得多。主要是泡沫阻止了水的滤失，在一定范围内，泡沫直径越小，液体的滤失量越小。泡沫液的清洗及粘土防膨性能：为保证洗井及防止粘土膨胀的要求，泡沫液中含有清洗剂和粘土稳定剂。
五、 结 论
该设备在井下作业公司应用，效果良好，尤其是在海洋埕岛油田，效果更佳，稳定了海上高产油井的高产，为胜利油田的产能稳定做出了突出的贡献。
参考文献：
[1]徐同台.油层保护技术.北京.石油工业出版社.2003.90-91
[2]石晓松.泡沫压井液在中39井的应用.钻采工艺.2003.（26）增刊：106-111
[3]李晓明、蒲晓林.可循环泡沫钻井液研究.西南石油学院学报.2002.（6）：53-55