氮气泡沫在冲砂与洗井作业中的应用

时间:2019-07-08 浏览:


氮气(Nitrogen)泡沫流体是一种可压缩的非牛顿流体,其独特(释义:特有的、特别的)的结构决定了其具有许多优点,如 密度(单位:g/cm3或kg/m3)低且方便调节、粘度高、摩阻低、携砂能力强以及在地下与天然气混合不易发生爆炸(blow up) 等性能,作为入井液便于控制(control)井底压力,减少漏失和对地层污染。北京钻井机结构形式:牵引式、车载式、车载背机式。一般打井机的组成:柴油机、摩擦离合器、变速箱、分动箱、传动轴、泥浆泵、清水泵、真空泵、转盘、水龙头、卷扬机、液压系统、操纵机构、桅杆、钻具、车架等。北京钻井公司电话公司技术人员与后勤人员的技术把控严格按照施工步骤进行操作,其中具多名有水文地质和打井高级工程师多名及多年打井技术人员,人员均经过系统化培训合格后就职上岗。广泛(extensive)应用于低压、漏失 及水敏性地层冲砂、洗井、排液、修井等井下作业中。 氮气泡沫流体是由含起泡剂和稳泡剂的水溶液和氮气组成,其中氮气是分散相,液体 是连续相。气泡充分分散在水中,降低(reduce)了流体密度。由于氮气泡沫流体密度小、粘度大、 携砂能力强、遇水敏性地层不会产生粘土膨胀等问题,用它做入井液可有效减少漏失,因 此氮气泡沫流体可以解决其它方法无法解决的难题,如低压井、严重漏失井的洗井或冲砂。 在用常规流体冲砂、洗井作业中,由于入井液的漏失及滤失,往往会对油气产层造成 一定的污染,影响作业后的产能,对于一些漏失严重井,甚至不能建立正常的洗井循环。 使用氮气泡沫流体可以有效地解决上述问题,氮气泡沫流体冲砂洗井就是利用泡沫流体粘 度高、密度小、携带性能好的特点,将泡沫流体作为携带液或压井液,在油管和环空中循 环,使井底建立相对于油层的负压,在此负压差的作用下,依靠泡沫流体冲散井内积砂或 结蜡,以达到洗井、冲砂的目的。泡沫流体冲砂洗井可广泛应用于各种油气井。
1、氮气(Nitrogen)泡沫流体冲砂、洗井主要优点: . 氮气泡沫密度低,可实现低压或负压循环,以免漏失; . 氮气泡沫粘度高、滤失量少、液相成分低,可大大最大化减少对产层的伤害; . 氮气泡沫的悬浮能力强,可以把井底和油、套管壁上的固体颗粒或其它赃物带出; . 可以诱导近井地带赃物外排,以解除(解释:解决、消除)产层堵塞,同时还可以诱导油流。
2、氮气泡沫流体的特性和配置 在清水(或现场污水)中加入化学起泡剂,在注入适当气体(氮气)的条件下充分搅 拌,使气泡的直径变小,气泡充分分散在液体中,就形成氮气泡沫流体。北京打井专业打井队伍其中具多名有水文地质和打井高级工程师多名及多年打井技术人员,人员均经过系统化培训合格后就职上岗,拥有全国最先进的技术水平取得了光荣辉煌的业绩。泡沫的稳定程度 与气泡的直径有关,气泡直径越小,越稳定。根据加入的气体量的多少,泡沫流体的密度(单位:g/cm3或kg/m3) 非常方便在0.1~0.9g/cm3 之间调整,如果需要泡沫流体的密度还可更低。 经过充分搅拌形成的泡沫其初始直径是很小的,在0.01mm 以下,只有在较长时间的 静止下,气泡才会聚集变大、滑脱上升。均匀(jūn yún)的泡沫是乳白色不透明的,泡沫有很强的悬 浮能力,能使中等直径的砂粒长时间悬浮而不下沉,均匀泡沫的稳定性非常好,在井下高 压状态下可长时间保持稳定。 起泡剂大都属阴、非离子型表面活性剂,选择与地层岩石(组成:固态矿物或矿物的混合物)和地层流体亲和性好的起泡 剂,可减少对油层的污染。通常,直接在清水(或现场污水)中加入化学起泡剂即可,加 量在2‰~5‰之间,不必添加其它处理剂,其性能完全满足一般低压油井的洗井冲砂要求。 在施工现场配置起泡洗井液,经柱塞泵加压与高压氮气在泡沫发生器中充分混合,形 成均匀泡沫注入井筒中。高压氮气量是根据柱塞泵的排量和井下的压力情况(Condition)计算所得,根 据具体施工情况使泡沫密度符合现场作业要求。
泡沫的密度是用气液的混合量控制的,应计算出在井筒中建立正常循环时的最大允许 密度,考虑(consider)携砂量的要求,再考虑循环中的压力环境变化和流阻的变化,决定施工控制的 地面流体密度。北京打井公司电话掌握旋转系统、提升系统、循环系统、固控设备、动力与传动系统、控制系统、井控设备等全国最先进的技术水平。一般,流动中满足井底压力平衡,要考虑随井深增加流体密度的增加和流 动中沿程阻力损失(loss),所使用的泡沫流体密度要比仅考虑静止压力时的密度小非常多。施工中应分别计算气体和液体的流量(单位:立方米每秒),使入井泡沫密度满足冲砂洗井要求。
泡沫流体再井筒中为变密度流体,其对井底的压力和流动阻力计算,比纯液体复杂的 多,流体循环(continue)时的气水流量计算、密度选择、流阻计算要通过(tōng guò)相应的模式计算出,以指导 施工。在参数的选择中,比较重要的参数是流体密度和流量,密度应当根据上述原则的计 算值,取尽量低的密度,保持较低密度对建立正常循环和防止漏失是十分重要的。保持一 定流体流速是使井底沉砂冲出的必要条件,一般混合液的流量不少于30m3/h,如果砂粒的 直径较大、颗粒较粗,砂粒在液体中的沉降速度太快,应使用更大排量和更低密度,满足 携砂的要求。