一种柱塞气举与泡沫排水的一体化复合采气方法技术

本发明专利技术涉及一种用于油气田采气工艺中的柱塞气举与泡沫排水的一体化复合采气方法。它解决现今排水采气技术中工艺单一，对井况变化复杂的井进行多项排水采气工艺复杂的问题。其技术方案是：先制作泡排棒，棒为圆柱状柱塞，其内部为柱塞主腔体，柱塞主体外表面等间距分布螺旋线形的梯形槽，槽间均布流体通孔，流体小通道连接柱塞主腔体与流体通孔；泡排棒的主要成分为聚乙二醇、十二烷基苯磺酸钠、咪唑啉、聚氧乙烯烷基醚、羧甲基纤维素；柱塞气举排水阶段，柱塞以段塞方式将液体举升出井口；柱塞主体逐渐溶解，该泡排棒沉于井底，溶解产生大量泡沫，进行泡沫排水采气。本采气方法自发进行两种排液采气工艺，流程简便，能达到排水采气的最佳效果。

Integrated gas production method of plunger gas lifting and foam drainage

The invention relates to an integrated combined gas production method for plunger gas lifting and foam drainage in oil and gas field gas production technology. The utility model solves the problems of a single process in the current drainage gas production technology and a complex dewatering and gas production technology for a well with complicated changes in the well conditions. The technical scheme is: the first production of foam rods, rod is a cylindrical plunger, the plunger inside the main chamber, trapezoidal groove piston outer surface of the main body of space distribution of spiral groove, uniform fluid hole, small fluid channel is connected with the plunger cavity and the main fluid through holes; the main components of global bar for twelve, imidazoline, polyethylene glycol, sodium polyoxyethylene alkyl ether, carboxymethyl cellulose; plunger gas lift drainage stage, plunger slug will lift fluid out of the well; the plunger body is gradually dissolved, the bubble bar sink to the bottom, dissolved mass produce foam, foam drainage gas recovery. The gas production method carries out two kinds of liquid drainage and gas production process with simple flow, which can achieve the best effect of drainage and gas recovery.

【技术实现步骤摘要】
一种柱塞气举与泡沫排水的一体化复合采气方法
本专利技术涉及一种用于油气田采气工艺中的柱塞气举与泡沫排水的一体化复合采气方法，属于气藏排水采气领域。
技术介绍
气井在生产过程中不同程度的产液，气井中的液体通常是以液滴的形式分布在气相中，气体是连续相而液体是非连续相流动，液体以液滴的形式由气体携带到地面。当气相不能提供足够的能力来使井筒中的液体连续流出井口时，就会在气井井底形成积液。高压井中液体以段塞流的形式存在，它会损耗更多的地层能量，限制气井的生产能力；在低压井中积液可完全压死气井，造成气井水淹关井，使气井减产。因此，及时的排出井底积液，对产水气井采取排液采气的方法，以达到维护气井正常生产的目的。柱塞气举是间歇气举的一种特殊形式，柱塞作为一种固体的密封界面，将举升气体和被举升液体分开，减少气体窜流和液体回落，提高举升气体的效率。申请号为201420751686.3的专利申请《一种智能控制柱塞气举排水采气系统》、申请号为201620692793.2的专利申请《一种改进的多功能分体式柱塞气举装置》、申请号为201620678679.4的专利申请《一种速度管柱配套柱塞气举排水采气装置》，以及申请号为201620484991.X的专利申请《一种多级柱塞气举采油装置》都是在原有的柱塞气举工艺上进行改进，只进行柱塞气举工作。泡沫排水采气是将表面活性剂注入井底，借助于天然气流的搅拌，与井底积液充气接触，产生大量较稳定的低密度含水泡沫，泡沫将井底积液携带至地面，从而达到排水采气的目的。申请号为201110046730.1的专利申请《一种泡沫排水采气井集输管道用重复发泡装置》和申请号为201110046870.9的专利申请《一种适应低温环境的泡沫排水采气注入装置》使用液体泡排剂进行液体井下泵注。申请号为200910235224.X的专利申请《一种液淹气井自生气固体泡沫排液球》、申请号为201110076848.9的专利申请《一种投捞式井下发泡剂混合装置》、申请号为200620033796.1的专利申请《一种空心固体助排剂》，以及申请号为201210047727.6的专利申请《一种用于天然气水平气井泡沫排水采气的方法》使用固体泡排剂进行固体井下投掷。泡排剂相关专利申请仅对泡沫排水采气工艺进行改进，仅进行泡沫排水采气工作。常规排水采气工艺针对不同的井况采用不同的工艺，相对来说，柱塞气举排水采气工艺针对积液严重、自身能量较低的井，泡沫排水采气工艺针对自身能量较高的井。柱塞气举工艺和泡沫排水采气工艺能达到比较好的排水采气效果，对于井况变化复杂的井，两项工艺可结合使用，但流程繁琐，成本较高。本专利就是为了解决现今排水采气技术中工艺单一的情况下，对于井况变化复杂的井进行多项排水采气工艺繁琐的问题，可依次自发进行柱塞气举排液采气及泡沫排水采气两种工艺，流程简便，成本较低。
技术实现思路
本专利技术目的是：为了解决现今排水采气技术中工艺单一，对于井况变化复杂的井进行多项排水采气工艺繁琐的问题，本专利技术依次自发进行柱塞气举排液采气及泡沫排水采气两种工艺，提出一种柱塞气举与泡沫排水的一体化复合采气方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种柱塞气举与泡沫排水的一体化复合采气方法，先根据采气井的直径制作泡排棒，泡排棒做柱塞，柱塞主体的形状为圆柱体，其内部设置有柱塞主腔体，柱塞主体外均匀分布流体通孔，柱塞主腔体与流体通孔通过设置的流体小通道连接，柱塞主腔体与流体通孔旨在提高柱塞下行速度，柱塞主体外表面等间距分布螺旋线形的梯形槽，流体在槽内以螺旋线轨迹流动可使柱塞旋转前进，能保持柱塞主体运动稳定，槽两边的突起使柱塞在上下运动过程中防止管壁内壁结盐、蜡和垢，同时也清理管壁内侧已附着的结蜡及沉垢；柱塞主体所用的材料为固体泡排剂，固体泡排剂所用原料的组分用质量百分比表示，质量以克为单位，组成及组分为：聚乙二醇12～14％，部分水解聚丙烯5～7％，咪唑啉16～36％，聚氧乙烯烷基醚12～15％，聚季铵盐10～20％，有机磷酸酯15～20％，丙烯醛3～5％，十二烷基苯磺酸钠10～20％，羧甲基纤维素5～10％；然后将该泡排棒沉于井底，进行柱塞气举排水工作，该泡排棒在井下天然气恢复压力的作用下以段塞方式将液体举升出井口；随着柱塞主体的逐渐溶解，密封性降低后，该泡排棒沉于井底起到泡排剂的作用，溶解产生大量泡沫，进行泡沫排水采气工作；自发进行柱塞气举排液采气及泡沫排水采气两种工艺，流程简便，达到排水采气的最佳效果。上述一种柱塞气举与泡沫排水的一体化复合采气方法中，制作柱塞主体的固体泡排剂，其密度为1.10～1.30g/cm3，略大于地层水的密度；柱塞主体的硬度较强，为洛氏23～27HRC，柱塞本体的硬度主要由固体泡排剂的配方所决定，羧甲基纤维素作为粘合剂，其组分可决定柱塞主体硬度；柱塞本体工程结构参数为：外径变化范围为58.5～62mm，柱塞主腔体直径为10～15mm，柱塞长度为40cm。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)将柱塞气举排液采气和泡沫排水采气结合使用，步骤简单，效益明显，适用范围广；(2)柱塞由泡排剂组成，无需回收，节约成本；(3)将固体泡排剂注入至气井，特别是直井井筒最底端，使得整个井筒内充满泡沫流体，排水采气效果明显；(4)操作简单安全，使用方便快捷，省时省力，成本低廉，对环境友好。附图说明图1是本专利技术所使用的做柱塞的泡排棒的结构示意图。图2是图1所示泡排棒结构的剖视图。图中：1.流体通孔，2.螺旋线形的梯形槽，3.流体小通道，4.柱塞主体，5.柱塞主腔体。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。如图1、图2所示，本专利技术一种柱塞气举与泡沫排水的一体化复合采气方法，先根据采气井的直径制作泡排棒，泡排棒做柱塞，柱塞主体4的形状为圆柱体，其内部有柱塞主腔体5，柱塞主体4外均匀分布流体通孔1，柱塞主腔体5与流体通孔1通过流体小通道3连接，柱塞主腔体5与流体通孔1旨在提高柱塞下行速度，柱塞主体4外表面等间距分布螺旋线形的梯形槽2，流体在槽内以螺旋线轨迹流动使柱塞旋转前进，能保持柱塞主体4运动稳定，槽两边的突起使柱塞在上下运动过程中防止管壁内壁结盐、蜡和垢，同时也清理管壁内侧已附着的结蜡及沉垢；柱塞主体4所用的材料为固体泡排剂，固体泡排剂所用原料的组分用质量百分比表示，质量以克为单位，组成及组分为：聚乙二醇13％，部分水解聚丙烯6％，咪唑啉18％，聚氧乙烯烷基醚13％，聚季铵盐12％，有机磷酸酯16％，丙烯醛4％，十二烷基苯磺酸钠11％，羧甲基纤维素7％；然后将该泡排棒沉于井底，进行柱塞气举排水工作，该泡排棒在井下天然气恢复压力的作用下以段塞方式将液体举升出井口；随着柱塞主体4的逐渐溶解，密封性降低后，该泡排棒沉于井底起到泡排剂的作用，溶解产生大量泡沫，进行泡沫排水采气工作；自发进行柱塞气举排液采气及泡沫排水采气两种工艺，流程简便，能够达到排水采气的最佳效果。制作柱塞主体4的固体泡排剂，其密度为1.20g/cm3，略大于地层水的密度。柱塞本体4的硬度较强，为洛氏26HRC，柱塞本体的硬度主要由固体泡排剂的配方所决定，羧甲基纤维素作为粘合剂，其组分可决定柱塞主体硬度。柱塞主体4工程结构参数为：外径为60mm，柱塞主腔体直径为12mm，柱塞长度为40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柱塞气举与泡沫排水的一体化复合采气方法，其特征在于：先根据采气井的直径制作泡排棒，泡排棒做柱塞，柱塞主体(4)的形状为圆柱体，其内部设置有柱塞主腔体(5)，柱塞主体(4)外均匀分布流体通孔(1)，柱塞主腔体(5)与流体通孔(1)通过设置的流体小通道(3)连接，柱塞主体(4)外表面等间距分布螺旋线形的梯形槽(2)；柱塞主体(4)所用的材料为固体泡排剂，固体泡排剂所用原料的组分用质量百分比表示，质量以克为单位，其组成及组分为：聚乙二醇12～14％，部分水解聚丙烯5～7％，咪唑啉16～36％，聚氧乙烯烷基醚12～15％，聚季铵盐10～20％，有机磷酸酯15～20％，丙烯醛3～5％，十二烷基苯磺酸钠10～20％，羧甲基纤维素5～10％；然后将该泡排棒沉于井底，进行柱塞气举排水工作，该泡排棒在井下天然气恢复压力的作用下以段塞方式将液体举升出井口；随着柱塞主体(4)的逐渐溶解，密封性降低后，该泡排棒沉于井底起到泡排剂的作用，溶解产生大量泡沫，进行泡沫排水采气工作；自发进行柱塞气举排液采气及泡沫排水采气两种工艺，达到排水采气的最佳效果。

【技术特征摘要】
1.一种柱塞气举与泡沫排水的一体化复合采气方法，其特征在于：先根据采气井的直径制作泡排棒，泡排棒做柱塞，柱塞主体(4)的形状为圆柱体，其内部设置有柱塞主腔体(5)，柱塞主体(4)外均匀分布流体通孔(1)，柱塞主腔体(5)与流体通孔(1)通过设置的流体小通道(3)连接，柱塞主体(4)外表面等间距分布螺旋线形的梯形槽(2)；柱塞主体(4)所用的材料为固体泡排剂，固体泡排剂所用原料的组分用质量百分比表示，质量以克为单位，其组成及组分为：聚乙二醇12～14％，部分水解聚丙烯5～7％，咪唑啉16～36％，聚氧乙烯烷基醚12～15％，聚季铵盐10～20％，有机磷酸酯15～20％，丙烯醛3～5％，十二烷基苯磺酸钠10～20％，羧甲基纤维素5～10％；然后将该泡排棒沉于井底，进行柱塞气举排水工作，该泡排棒在井...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭晓华，毛正林，耿晓燕，杨家蓉，何希亮，张铭，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川,51