一种气井排水采气用多功能消泡剂评价装置与评价方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种气井排水采气用多功能消泡剂评价装置与评价方法。该评价装置包括进气单元、进液单元、泡沫发生单元、消泡性模拟单元和抑泡性评价单元；进气单元包括氮气瓶；进液单元包括恒流泵和消泡剂罐；泡沫发生单元包括泡沫发生器；消泡性模拟单元包括泡沫管道、固体消泡剂夹持器、模拟消泡罐；抑泡性评价单元包括液体/泡沫收集器和搅拌器。本发明专利技术提供的评价装置及方法能够模拟泡沫排水采气过程中地面管线消泡、固体消泡和站内消泡罐消泡三种消泡方式，能够精确评价消泡剂的消泡性、抑泡性，为高性能消泡剂的研发及矿场筛选提供准确的参数依据，能够用于研究消泡剂的消泡机理和影响因素，优化现场消泡方式，优化不同消泡方式下的消泡剂用量。

Evaluation device and evaluation method of multifunctional defoaming agent for gas drainage in gas wells

The invention provides a multifunctional defoaming agent evaluation device and evaluation method for gas drainage and gas recovery in gas wells. The evaluation device comprises an air inlet unit, feeding unit, foam unit, defoaming and antifoaming unit simulation evaluation unit; the intake unit includes a nitrogen cylinder; liquid inlet unit comprises a constant flow pump and defoaming agent tank; foam generating unit comprises a foam generator; defoaming simulation unit comprises a pipeline, solid foam defoamer holder, simulation of defoaming tank; defoaming evaluation unit including liquid / foam and agitator. Evaluation of the invention provides a device and method to ground pipeline simulation of foam drainage gas in the process of defoaming, solid defoaming and antifoaming defoaming tank station three defoaming, accurately evaluating the defoaming and antifoaming properties, high performance research and field elimination agent to provide parameters on the basis of accurate screening, can be used to study the defoaming mechanism and influence factors of defoaming agent, defoaming method optimization field, optimization of defoaming agent under different defoaming.

【技术实现步骤摘要】
一种气井排水采气用多功能消泡剂评价装置与评价方法
本专利技术属于天然气开采
，涉及一种气井排水采气用多功能消泡剂评价装置与评价方法。
技术介绍
在国内已投入开发气田中80％以上为有水气藏，天然气储量占总储量的75％，年产气量贡献率超过了70％，是天然气稳产、上产和天然气大发展的基石。随着开发时间的延长，特别是“十二五”以来，伴随着天然气需求的增加，这类气田出水井数迅速增加，截止目前已达到了生产井的60％，且出水后气井产量下降了20％-85％，给天然气的连续稳产上产带来严峻挑战。国内外数十年的开发实践表明，排水采气技术是保障出水气田稳产和提高采收率的最有效措施，以中石油为例，仅2015年就开展排水采气6000余口，不仅保障了这类气井的正常生产，而且增产天然气30多亿方，有效保障了出水气田的连续稳产。排水采气技术包含泡沫排水采气、速度管柱、气举等多种工艺，其中，泡沫排水采气占总排水采气井数的82％，是应用最广泛、最经济有效的技术。泡沫排水采气技术的关键是高性能的药剂，包含起泡剂与消泡剂两种，起泡剂的作用是在井筒内生成大量泡沫，降低井筒内混合物的密度，从而使井筒内的积液顺利排出，降低积液对井底的回压，从而保障气井的稳产、增产；消泡剂的作用是在泡沫返出到井口后迅速消泡，避免泡沫聚集在地面管线造成阻力急剧增加以及泡沫流到地面设备后对分离器、脱水塔等的损坏，造成巨大的经济损失。对于起泡剂的性能评价及用量设计，目前有一系列的实验设备及标准可参照执行；然而，对于气井排水采气用的消泡剂，目前没有一套专门的实验设备来进行评价。因此，建立一套与现场实际工艺流程相似、生产环境相近的消泡剂实验评价装置与方法，开展消泡剂消泡与抑泡性能评价，为高性能消泡剂的研发以及矿场筛选提供评价手段，保障出水气田天然气的高产稳产以及提高开发效率和采收率具有重要的经济及社会意义。
技术实现思路
基于现有技术中，对于气井排水采气用的消泡剂没有专门的一套实验设备进行评价，本专利技术的目的在于提供一种气井排水采气用多功能消泡剂评价装置与评价方法，该评价装置与评价方法能够模拟评价泡沫排水采气过程中地面管线消泡、固体消泡和站内消泡罐消泡三种消泡方式，为高性能消泡剂的研发及矿场筛选提供准确的参数依据。本专利技术的目的通过以下技术方案得以实现：本专利技术提供一种气井排水采气用多功能消泡剂评价装置，该气井排水采气用多功能消泡剂评价装置包括进气单元、进液单元、泡沫发生单元、消泡性模拟单元和抑泡性评价单元；所述进气单元包括氮气瓶；所述进液单元包括恒流泵和消泡剂罐；所述泡沫发生单元包括泡沫发生器；所述消泡性模拟单元包括泡沫管道、固体消泡剂夹持器、模拟消泡罐；所述抑泡性评价单元包括液体/泡沫收集器和搅拌器；所述泡沫发生器、所述模拟消泡罐、所述液体/泡沫收集器和所述固体消泡剂夹持器四个组件中，任意两者之间均通过所述泡沫管道相连通；所述搅拌器用于搅拌所述液体/泡沫收集器中的液体；所述氮气瓶与所述泡沫发生器相连通；所述泡沫发生器与所述液体/泡沫收集器相连通的泡沫管道与所述恒流泵相连通；所述恒流泵与所述消泡剂罐相连通。上述气井排水采气用多功能消泡剂评价装置中，泡沫管道是模拟泡沫在天然气气井地面管道中的流动通道，采用透明有机玻璃材质，与普通管线的区别是它内径较大，尺寸φ30-50mm左右，而普通管线的管路的材质为金属，内径只有φ3-5mm。上述气井排水采气用多功能消泡剂评价装置中，优选地，所述泡沫发生器的外侧壁套设有水浴管路，该水浴管路用于串接恒温循环水浴装置。上述气井排水采气用多功能消泡剂评价装置中，优选地，该气井排水采气用多功能消泡剂评价装置还包括废液池，所述泡沫发生器与所述废液池相连通。上述气井排水采气用多功能消泡剂评价装置中，优选地，该气井排水采气用多功能消泡剂评价装置还包括喷嘴，所述恒流泵与所述喷嘴相连通；所述喷嘴位于所述模拟消泡罐的上部。上述气井排水采气用多功能消泡剂评价装置中，优选地，该气井排水采气用多功能消泡剂评价装置中，各个组件彼此相连通的管路上还分别设置有至少1个阀门。“各个组件”是指评价装置中各个单元所包括的各个具体的组件。本专利技术还提供一种管线消泡式消泡剂的评价方法，其采用上述气井排水采气用多功能消泡剂评价装置进行评价，包括以下步骤：向泡沫发生器中装入泡排剂溶液，向消泡剂罐中装入消泡剂溶液；加热泡沫发生器中的泡排剂溶液至现场生产条件温度；启动氮气瓶并向泡沫发生器中均匀注入氮气；保持氮气瓶、泡沫发生器和液体/泡沫收集器相连通的管路上的阀门为开启状态，其他管路上的阀门为关闭状态，待泡沫流至泡沫发生器的出口时，启动恒流泵，打开泡沫发生器、恒流泵和消泡剂罐相连通的管路上的阀门，将消泡剂溶液泵入泡沫管道中；持续均匀注入氮气和消泡剂溶液，停止注入后，记录液体/泡沫收集器中液体的体积V液1和泡沫体积V泡1；待液体/泡沫收集器中的泡沫完全消失后，记录液体体积V液2，然后利用搅拌器对液体/泡沫收集器中的液体进行搅拌，停止搅拌后，记录再次生成泡沫的体积V泡2；通过未消泡指数λ＝V泡1/V液1和抑泡指数δ＝V泡2/V液2来评价消泡剂性能，未消泡指数和抑泡指数均越小，消泡剂的性能越优。上述管线消泡式消泡剂的评价方法中，优选地，所述泡排剂溶液的浓度为0.1％-0.5％。上述管线消泡式消泡剂的评价方法中，优选地，所述消泡剂溶液的浓度为0.03％-0.3％。上述管线消泡式消泡剂的评价方法中，优选地，所述氮气注入流速为3-6mL/min。上述管线消泡式消泡剂的评价方法中，优选地，所述消泡剂溶液泵入流速为2-5mL/min。上述管线消泡式消泡剂的评价方法中，优选地，开始持续均匀注入氮气和消泡剂溶液的注入时间为5-10min。上述管线消泡式消泡剂的评价方法中，优选地，利用搅拌器对液体/泡沫收集器中的液体进行搅拌时的搅拌速度为500-1000r/min；搅拌时间为2-5min。本专利技术还提供一种固体消泡式消泡剂的评价方法，其采用上述气井排水采气用多功能消泡剂评价装置进行评价，包括以下步骤：向泡沫发生器中装入泡排剂溶液，向固体消泡剂夹持剂中装入固体消泡剂；加热泡沫发生器中的泡排剂溶液至现场生产条件温度；启动氮气瓶并向泡沫发生器中均匀注入氮气；保持氮气瓶、泡沫发生器、固体消泡剂夹持器和液体泡沫收集器相连通的管路上的阀门为开启状态，其他管路上的阀门为关闭状态，并持续均匀注入氮气，停止注入后，记录液体/泡沫收集器中液体的体积V液3和泡沫体积V泡3；待液体/泡沫收集器中的泡沫完全消失后，记录液体体积V液4，然后利用搅拌器对液体/泡沫收集器中的液体进行搅拌，停止搅拌后，记录再次生成泡沫的体积V泡4；通过未消泡指数λ＝V泡3/V液3和抑泡指数δ＝V泡4/V液4来评价消泡剂性能，未消泡指数和抑泡指数均越小，消泡剂的性能越优。上述固体消泡式消泡剂的评价方法中，优选地，所述泡排剂溶液的浓度为0.03％-0.3％。上述固体消泡式消泡剂的评价方法中，优选地，所述氮气注入流速为3-6mL/min。上述固体消泡式消泡剂的评价方法中，优选地，注入氮气的注入时间为5-10min。上述固体消泡式消泡剂的评价方法中，优选地，利用搅拌器对液体/泡沫收集器中的液体进行搅拌时的搅拌速度为500-1000r/min；搅拌时间为2-5min。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气井排水采气用多功能消泡剂评价装置，其特征在于：该气井排水采气用多功能消泡剂评价装置包括进气单元、进液单元、泡沫发生单元、消泡性模拟单元和抑泡性评价单元；所述进气单元包括氮气瓶；所述进液单元包括恒流泵和消泡剂罐；所述泡沫发生单元包括泡沫发生器；所述消泡性模拟单元包括泡沫管道、固体消泡剂夹持器、模拟消泡罐；所述抑泡性评价单元包括液体/泡沫收集器和搅拌器；所述泡沫发生器、所述模拟消泡罐、所述液体/泡沫收集器和所述固体消泡剂夹持器四个组件中，任意两者之间均通过所述泡沫管道相连通；所述搅拌器用于搅拌所述液体/泡沫收集器中的液体；所述氮气瓶与所述泡沫发生器相连通；所述泡沫发生器与所述液体/泡沫收集器相连通的泡沫管道与所述恒流泵相连通；所述恒流泵与所述消泡剂罐相连通。

【技术特征摘要】
1.一种气井排水采气用多功能消泡剂评价装置，其特征在于：该气井排水采气用多功能消泡剂评价装置包括进气单元、进液单元、泡沫发生单元、消泡性模拟单元和抑泡性评价单元；所述进气单元包括氮气瓶；所述进液单元包括恒流泵和消泡剂罐；所述泡沫发生单元包括泡沫发生器；所述消泡性模拟单元包括泡沫管道、固体消泡剂夹持器、模拟消泡罐；所述抑泡性评价单元包括液体/泡沫收集器和搅拌器；所述泡沫发生器、所述模拟消泡罐、所述液体/泡沫收集器和所述固体消泡剂夹持器四个组件中，任意两者之间均通过所述泡沫管道相连通；所述搅拌器用于搅拌所述液体/泡沫收集器中的液体；所述氮气瓶与所述泡沫发生器相连通；所述泡沫发生器与所述液体/泡沫收集器相连通的泡沫管道与所述恒流泵相连通；所述恒流泵与所述消泡剂罐相连通。2.根据权利要求1所述的气井排水采气用多功能消泡剂评价装置，其特征在于：所述泡沫发生器的外侧壁套设有水浴管路，该水浴管路用于串接恒温循环水浴装置。3.根据权利要求1所述的气井排水采气用多功能消泡剂评价装置，其特征在于：该气井排水采气用多功能消泡剂评价装置还包括废液池，所述泡沫发生器与所述废液池相连通；优选地，该气井排水采气用多功能消泡剂评价装置还包括喷嘴，所述恒流泵与所述喷嘴相连通；所述喷嘴位于所述模拟消泡罐的上部。4.根据权利要求1所述的气井排水采气用多功能消泡剂评价装置，其特征在于：该气井排水采气用多功能消泡剂评价装置中，各个组件彼此相连通的管路上还分别设置有至少1个阀门。5.一种管线消泡式消泡剂的评价方法，其采用权利要求1-4任一项所述气井排水采气用多功能消泡剂评价装置进行评价，包括以下步骤：向泡沫发生器中装入泡排剂溶液，向消泡剂罐中装入消泡剂溶液；加热泡沫发生器中的泡排剂溶液至现场生产条件温度；启动氮气瓶并向泡沫发生器中均匀注入氮气；保持氮气瓶、泡沫发生器和液体/泡沫收集器相连通的管路上的阀门为开启状态，其他管路上的阀门为关闭状态，待泡沫流至泡沫发生器的出口时，启动恒流泵，打开泡沫发生器、恒流泵和消泡剂罐相连通的管路上的阀门，将消泡剂溶液泵入泡沫管道中；持续均匀注入氮气和消泡剂溶液，停止注入后，记录液体/泡沫收集器中液体的体积V液1和泡沫体积V泡1；待液体/泡沫收集器中的泡沫完全消失后，记录液体体积V液2，然后利用搅拌器对液体/泡沫收集器中的液体进行搅拌，停止搅拌后，记录再次生成泡沫的体积V泡2；通过未消泡指数λ＝V泡1/V液1和抑泡指数δ＝V泡2/V液2来评价消泡剂性能，未消泡指数和抑泡指数均越小，消泡剂的性能越优。6.根据权利要求5所述的管线消泡式消泡剂的评价方法，其特征在于：所述泡排剂溶液的浓度为0.1-0.5％；优选地，所述消泡剂溶液的浓度为0.03-0.3％；优选地，所述氮气注入流速为3-6mL/min；优选地，所述消泡剂溶液泵入流速为2-5mL/min；优选地，开始持续均匀注入氮气和消泡剂溶液的注入时间为5-10min；优选地，利用搅拌器对液体/泡沫收集器中的液体进行搅拌时的搅拌速度为500-1000r/min；搅拌时间为2-5min...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹光强，李楠，贾敏，李隽，王云，王全胜，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11