油管尺寸对照

6.256油管尺寸油管尺寸对循环压力恢复和最小气液比的要求极大的影响6.22说明白油管尺寸〔用柱状图表不〕对使井中的柱塞举升所需的压力恢复的影响。留意，缩小接近产完井的油管尺寸，增加油管中的速度，以便使采出流体连续卸掉液体载荷，这与承受较大的油管尺寸，将段塞高度减至最小程度，从而使柱塞举升装置的压力恢复最小正相反。1.5英寸的油管，2.375英寸油管的柱塞是最常用的。油管不能进展内加厚，并且假设下入间隙很小的柱塞，应当使用通井规通井，使其内径畅通。假设油管内结垢或积蜡，或者假设油管在卡瓦处有皱曲现象，柱塞便不能自由移动。6.257油管下入深度假设需要将油管下到射孔眼以上部位，那么，最好是将油管下到靠近射孔并段的底部的位置。假设油田有盐层沉积，或有结垢沉积物，那么，油管下入的位置应在完井井段以上很短距离处。假设油管下到完井井段的底部，那么，在开采循环期间液位不能盖住完井井段，因沉积会很快将油层堵住。图6.22 Ⅰ桶液体相对液柱压力是油管尺寸的函数所以就实际的井压来讲，段塞的体积并不大。虽然即使在柱塞以下的液柱不能过多地削减流量的状况下也能使井工作，但由于连续的循环，不能将井筒的液体驱到少量液体盖住完井区带的位置，因而不能充分地将液体卸掉。最好强将油管下到最正确深度，并进展抽吸作业，或图6.22 Ⅰ桶液体相对液柱压力是油管尺寸的函数6.26油井病症分析在整个循环中，认真观看套管和油管压力能有助于鉴别和订正柱塞工作过程中的故障。柱塞举不起来。这可在气体图上看:到消灭气流受阻状况，在压力记录上看到随着间歇阀的翻开，油管压力连续下降。这可能由于井下往塞遇卡，或气举能量缺乏造成的。假设在上述循环中套管和油管压差有所增大，或管线压力增大，那么，气举能量缺乏这一点值得商榷。柱塞上升过快和/或采液量特别低。这种状况说明柱塞可能没有完全到达底部。不完全的柱塞行程表示关井时间太短，或油管中有过紧部位。“或在重复循环中压力恢复过高。由于液体载荷较轻，所以柱塞抵达地面速度过快。套压—油压压差大，再加上产气量格外低。这种状况在致密油层气井中似乎是典型的。在柱塞抵达之后的最高流量期间，气体速达地面。这时应考虑承受井底油管固定阀，或进展检查，确保油管下到接近射孔处。注人的方法而得到1%的泡沫外表活性剂注入环形空间(通常要稀释，以便配成较多的液体连续注入，在柱塞上升期间，紊流气体通过柱塞以上和以下的液体，从而产生了泡沫，这种泡沫在续流期间可被存在的气体较有效地卸掉泡沫负荷。在低渗透率油层中，通过降低并的全都的运转。在低产井中〔30~40千英尺³)，注人外表活性剂的方法可暂缓或不再使用昂贵的脱液方法。压力恢复分析。参见图6.23，可概括套管和油管差恢复的特征來解释下面的例子：1：恒定压差保存在油管内。压力6.23压力恢复分析恢复率与进入井中的气体成正比，环形空间的液位在油管的底部，采PΔPB

表示下一个循环被举升的液体段塞。2:压差减小〔由于环形空间的容量比油管的容量大，所以，环形空间的压力不会发生很大的变化)，或把液体挤回油层。这可实行以下补救措施：将油管下到接近射孔井段的底部，在油管底部安装固定阀，或削减流淌周期，加快循环。还可承受那些全部可削减环形空间积聚液体的技术。为确保在下一个循环时柱塞上升，应A使恢复的压力把在压力恢复过程中看到的ΔP(ΔP)表示的液A柱举起。假设可能的话，产液量应经过几个循环进展测量，以准确地确定典型的负荷大小。假设液体被挤回油层，它将在下个循环中被采出，但不肯定被作为下一个段塞采出。在开采循环中，挤回到油层的液体将流经地层的渗透通道，这样就可缓慢地进人井筒。当液体被压进井筒时，气相渗透率会降低，并且可能使气流削减。^3:压差增加压差增加去明气体分别到环形空间，环形空间的气压快速增大，而液体被排进油管。当油管下到完井井段的底部或以下时，会消灭这种一般来讲，油管下入完井井段的底部会使气体充分地分别，压力迫使液体迸入油管。6.3气井的泡沫卸载6.31简介质，并且可用做压裂液。这些应用与利用泡沫从采气井中除液的方法稍有区分。前者应用包括在地面制造泡沫，并只能用水混配搅拌。在在水和液态烃存在的条件下完成。露出更多的外表积，从而使气体滑脱量削减，混合物密度降低。在气失大时，泡沫可有效地将液体输送到地面。图6.24表示试验室试验比较，即承受外表活性剂时，油管压力梯度与不承受外表活件剂时的可能性及适合于泡沫的开采条件的范围。6.32除液方法泡沫是一种特别类型的气液乳化液，通过液膜将气泡相互分别。外表活性剂-般用来减小液体的外表张力，从而使更多的气液分别。气泡之间的液膜有两层背对背的外表活性剂，气泡之间含有液体。这种将液体和气体结合到一起，是由低产气井中除液的一种有效方法。水和液态烃对表谢活性剂的反响不同，液态烃起泡性能不好，尤其但易分别。必需对轻烃液体进展不断搅拌以保持发泡。烃类发泡不好的缘由之一是由于烃类分子是非极性的，因此，分子之间的吸引力很小。另一方面，水分子是极性的，可与外表活性剂形成强度相当高的膜。当水和液态烃消灭在井筒时，实际上主要在水相生成泡沫，水泡沫帮助将液体烃携走。从试验室的观看说明，442当水和液态轻烃消灭时，液态烃具有乳化倾向，在外部水相则产生泡沬。在操作压力和温度下，气泡在泡沫混合物中的百分比称为泡沫纯度，即含有80%气体的泡沬称为80—纯度泡〔6.25)乳化液面消灭的泡沫纯度不到50%。这种类型的泡沫和气体分散楚不稳定的〔重力将把液相和气相分开于外表张力的作用，液膜变即消灭稳定的泡沫形式，如6.25假设要使泡沫流淌，则需要肯定最小的应力来抑制气泡构造之间的交联作用，这个最小的应力称为屈服点。这样，泡沫具有视粘度，这种粘度取决于移动流体中的剪切速度。使泡沫的表而裂开有几种方法。假设泡沫未经外表活性剂过分处理，假设静止保持一段时间，泡沫会自然裂开。液体从泡沫中排出，最终导致薄膜裂开使气体逸出，这是使外表活性剂的浓度。非离子表而活性剂可加热到高于其浊点，这说明外表活性剂溶解度降低，因而降低了外表活性剂的有效浓度，外表活性剂还可用与其特点相反的适当的破乳化学剂进展化学处理(见6.364节。在气体分别器中将液体除掉。6.321卸载方法(单动作或连续注人外表活性剂。〔1〕分批处理。外表活性剂的数量取决于所估算的需进入卸载处理的液体量。通常是将油井关闭，液体负荷可依据套管一油管的压差1%20加仑或更多一些的采出液或水混合，然后泵送或经防喷管打入油管。可用泡沫“肥皂”捧来代替液态外表活性剂，然后开井开采(见6.363节)。6.25泡沫的屈服应力特性6.25泡沫的屈服应力特性(2)连续泡沫卸载。承受适当6.26所示，将肯定量的外表活性剂不断.外表活性剂可由套管一油管环形空间注入，或从油管注入，采出流体从另一个通路采出。4436.33泡沫应用选择在低产气丼用泡沫卸载受到两种操作条件的制约。这两种制约是经济效益和承受泡沫表如活性剂是否能降低井底压力。两种制约是与其他卸载方法相比较而确定的。虽然没有气液比的上限，但开采气液比在10008000英尺³╱桶之间的低产气井可能是发泡的最好条件。对于高气液比的井，柱塞举升效果可能更好，即在低于承受泡沫时所需的井底压力条件下开采，丼下泵会更适于气液比较低的井。承受泡沫外表活性剂卸载所估量的开采梯度最终要受到开采董和井况的限制，也受到井内所用表面活性剂性能的制约。试验室试验支持这种假设：即井筒中的液体在动态条件下会形成50图6.26注人液态表由活性剂的~80%纯度的稳定泡沫。泡沫纯设备装置图

度随消灭液体的数量和类型变化而变化，如图6.27所示。泡沫的粘度随纯度及外表活性剂的数量和类型而变化。据报导，52%沫相当于具有塑性粘度和屈服—屈服流体〔见图5。屈服强度是从气泡的交联和泡膜的强度推导出来的。学剂混合会降低泡沫纯度〔降低达10%)，而水溶性的抑制剂几乎对发泡不产生任何影444响，然而后者却有导致油水乳化问题的趋势。经济限制参数是化学助剂本钱和设备本钱的函数。化学助剂本钱与液体〔水量〕成正比。在某些产水的条件本钱。例如，一口用浓度0.1%，每加834美分/产液体井的日本钱费用将是最低的。在那些曾消灭过泡沫溢流和液体乳井的关心设备以及为了处理泡沫携带和乳化问题而对现有设备的改造等费用会相当高。性。用于柱塞装置的外表活性剂对产气量低〔柱塞上升时间长，或者柱塞抵达后的气量和体积缺乏以去除井中的剩余液体是大有好处液体。表6.2列出泡沫举升液体的优缺点，在选择这种方法进展气井卸载之前应对其优缺点进展争论和评价。6.34油管泡沫的一般资料本章的目的是向读者供给有关泡沫活性剂的根本资料及泡沫的特的资料作出评估。6.341产生泡沫〔产生泡沫更好的分散是必要的，然后使气泡膜保持一段有用的时间〔泡沫稳定。泡沫发生是将液体和气体一起搅拌完成的。当液体的外表445张力降低，这种作用才被加强，从而使气体更易于集中到液相中去，这是外表活性剂的局部作用。水的外表张力约为72达因/厘米，由于承受表而活性剂发泡，使张力减至20~35达闪/厘米。一般来讲，在较低压力下，液态烃的外表张力在2030达因/厘米之间。6.342泡沫的稳定性中得到不断的补充。再者，气泡随着积聚气体的膨胀而增大，直到液膜随着不断泄流和膨胀变薄，最终导致液膜裂开。液中体相粘度都不高，外表粘度仅仅是中等。因此，外表活性剂的外表过量〔外表活性剂浓度高始发泡所需的最低浓度〕在生产稳定的张力；气泡收缩时，结果则相反。这样，尽管外表活性剂浓度局部有些变低，但外表过量足以保持外表活性剂的壁膜。能到达发泡所需的外表效应范围〔外表张力减小，薄膜弹性，裂开气泡的修复。但溶液太浓可导致泡沫的稠度过大、泡沫视粘度过高、过度的液油乳化以及还会增加井处理的费用等。试验室的试验说明，很多外表活性剂在水相中的浓度范围为0.1~0.2〔实剂的有效成分。50%有效成分的外表活性剂就是每磅外表活性剂中有0.5磅的有效成分，因此最正确效果可能是在井液中的有效浓度为0.5~0.1%时。在水—烃液体混合物中，最正确水处理量适用于总液量，这可能是某些外表活性剂损失到乳化液滴中去了。6.343表而活性剂的类型外表活件剂分子有水溶性〔亲水性〕馏分和非水溶性〔疏水性〕馏分。这样，外表活性剂包括亲水性和亲脂性〔油溶性〕的组分，这可是在其临界浓度。相继添加的外表活性剂必需进入其中一种液相中。〔极性〕力的相互作用会使得薄膜加强。分类。〔1〕非离子外表活性剂。非离子外表活性剂一般是由酚或乙醇混合的聚氧乙基化合物大多数洗涤剂在水中的溶解度随温度上升而增加，但非离子型的外表活性剂在冷水中的溶解度更好当把外表活性剂加热时，其溶解度降低，溶液变得混浊〔浊点。高含盐量和高温会降低聚氧乙基化物洗涤剂的溶解度从而使其浊点降低氧乙烯含量较大〔水溶〕的这类外表活性剂组系应当用于盐中。聚氧乙基化合物存在于从溶油到溶水型的同系列组系中。由于它们是非离子型的，所以相对来讲它们不受地层盐水活性或其他化学性质的影响所以被用于大量的具有盐水特性的井与离子型外表活性剂相比这种表面活性剂消灭的乳化问题较少。在高于浊点(约土150 )的条件下，加热泡沫将促使泡沫裂开。(2)阴离了外表活性。阴离子外表活性剂一般原是非离子型发泡剂，会增加外表活性剂的极性和阴离子特446点并可提高它在水中溶解度阴离子丧面活性剂是极好的水发泡剂，正如非离子外表活性剂一样有一系列阴离子表间活性剂存在在同系列中，一般承受中等范围的油水溶解度(10 12碳原子〕系列。一些阴离了外表活性剂受盐含量高的水溶液的影响很大。(3)阳离子外表活性剂。阳离子表而活性剂，如季胺化合物足有效面，高分子量四元化合物在盐水中的效果都降低了。在某些状况下，尤其是处理过分时，会造成油和水乳化问题。图6.29表示一组试验0.15~0.25%，还表示出了估量的试验室梯度类型及离子和非离子外表活性剂性能趋向。(4)两性外表活性剂。在试验室争论中觉察两性外表活性剂是优良液中显示出阴离子特性，在中性溶液中显示出非离子特性。据报导，在高温〔200°F)试验中,两性外表活性剂是格外有效的发泡剂，溶液10%70°F时，试验室进展的泡沫试验说明其性能与阴离子和阳离子外表活性剂相比稍差一点。(5)用于烃的发泡剂。虽然烃发泡不佳，但有几种投放市场的外表活性剂确实能提高液态烃的泡沫效果。447在用油压裂处理时用硅油〔商品号〕促使柴油/凝析油发泡已取得成功。试验室发泡试验说明密度梯度是水发泡梯度的2倍。假设开头的，很明显在烃—水混合物中它是起着抑制剂的作用。碳氟化合物外表活性剂是为了在烃液体混合物中促进烃液发泡而显示出明显的效益。上得到一些改进。6.344在盐水—冷凝液混合物中的发泡趋向和外表活性剂性能为什么有些水—一般来讲，只有水—烃混合物的水相流体可产生稳定的泡沫，即在相在一起。泡沫—外表活性剂分子的亲油和亲水端在界面排列，使界面/或一些油分子之间的分子吸引力。发泡趋向。6.3441冷凝液〔芳香烃〕馏分对发泡趋向的影响在系统中将有肯定量的外表活性剂发生反响生成一种水包油乳化比脂肪烃高得多。正如所推测的那样，芳香含量〔主要是甲苯〕的增加降低了油水混合物的发泡趋势。6.29、6.306.31是试验室的试验结果，这些结果表示出了泡沫柱的压力梯度和在淡水及盐水中的各种液态烃混合物的估量泡定泡沫的体积所获得的泡沫质量的测量，以及分散泡沫的液体组成448不肯定能把实际井的真正梯度表示出来，但低速确实降低了流淌摩阻的影响，并可与泡沫质量进展比照。依据图中介绍的资料，混合物的发泡趋势良好，即使对于含水量相当低、含有烃液不含甲苯的混合物也是如此。虽然用来表示零芳香烃含量的某种烃液含量有16%的重芳香烃，而不含苯和甲苯，但这一观点也是正确的。另一方面，含有各种各样轻组分芳香烃含量的混合物说明，当甲苯含量增加时，气柱的梯度也随之增加。4496.32表示在油水系统中泡沫外表活性剂的理论弥散图。当参加外表活性剂时，水的外表张力会降到水的全部外表都被外表活性剂饱和这一点。通过该点，外表张力相对来说恒定在较低值，其值与外表活性剂的成分有关。再者，当外表活性剂的浓度增加时，有更多的外表活性剂分子进入水相，且在临界浓度下，这时候已弥散的外表活性剂分子便开头聚成簇状。这一点是在比为了使外表张力稳定和提高发泡效果所需要的外表活性剂浓度低得多的状况下到达的。在液体中这些相互作用的结果使泡膜中的油含量增加而薄膜强度降低以致于影响了泡沫质量。另外，由于乳化液的作用，视粘度可增大，这在中期含,其压力梯度比其他不含外表6.33是烃液中含芳香烃再分比的一般相关图，它是相对密度和C+组分的平均分子量的函数。在没有对凝析油中芳香烃含量进展分析时可以承受。在试验室中承受三种凝析油进展试验，二种凝析油芳香烃总含量约为25%，其中包括8 12%〔进展外推计算时应慎重。6.3442盐水对发泡趋向的影响盐水—油混合物与油田位置有关，对这些位置的发泡力量已提出疑问。试验室的试验说明无油相存在的盐水的发泡力量与淡水一样。然而，在油水混合物中的有效泡沫质量在水的矿化度提高时会快速下降。比较图6.0和6.与阳离子外表活性剂相比，用阴离子外表活性剂试验觉察其影响更显著，下面两点说明盐水反响的特点：(1)盐具有降低外表活性剂在水中溶解度的趋势。(2)临界胶束浓度〔胶束开头形成时的外表活性剂的浓度〕降低。在外表活性剂的吸水端，未相联的水分子数目削减〔那些未吸引到游离盐离子的水分子上，以吸引外表活性剂分子。当外表活性剂的浓度增加时，外表活性剂分子在水中便形成胶束〔分子团〕，在每一个胶束中，其吸油端组分被吸到分子团的中心。这样盐水中大量的去面活性剂胶束趋向于弥散在整个液体中。某些游离烃液体被吸入到胶束分子团，因而导致了水相出中现较大量的油。豪斯〔Houth〕等人所进展的调查说明，在甲烷—水系统中外表张力比在空气—水系统中稍低。由于气伴被驱入液体，当该系统的压力上升时，外表张力也随之减小。当矿化度增高时，水的外表张力则稍有增大。总之，由于盐水溶液的影响，转变了某些外表活性剂烃液的乳化倾向。在比较低的压力下井筒采出液的外表张力与所调查的空气和液体系统不应有太大的区分，时最关键的掌握因素是对外表活性剂的处理。6.35设备要求”6.351化学剂注入设备6.26列出了所需的化学注入设备。大多数状况是在套管的一侧承受气动泵泵送。泵可安装在化学剂桶下面，以便将全部泵送系统遮盖或绝缘保温。外表活性剂可能会粘挂在管状壁上，因此，外表活性剂溶液应当稀释，以便能够大量供给，以确保到达液面的要求，也可在外表活性剂注入后用补充液将其冲下去。建议将外表活性剂稀释成一份外表活性2夸脱的外表活性剂稀0.1%50%的乙二醇.。有一种虽然很好但格外昂贵的注入系统是承受一个毛细管搭接到生产油管的外部。化学注入器系统则是这类设备的一例，这种装置的优点是注入量少且稳妥，活性剂能到达所预450定的井下注入点，这可防止环形空间液位消灭波动。6.352管材尺寸和下入位置油管应下到完井井段的顶部。一般来讲，生产液流是通过油管而获得的，但也可通过油管和套管的环形空间获得，固然需考虑到套管的腐蚀问题。选择那种路线应依据在操作压力和温度下，该导管的气体速度是否在3 12英尺/秒的范围内来考虑。在较大的横截流淌面积内〔流速在较低的范围内，某些液体〔泡沫〕会消灭滞留现象。尤其是由于外表活性剂性能差使泡沫质量低或有大量的液态烃存在的状况下史是如此。在此状况下，最好是经油管采出。建议承受依据泡沫系统所拟定的多相流压力损失计算机程序来估量开采梯度和选择最正确采液路线。6.353分别设备泡沫裂开且液相在生产分别器中分别，这时采出液应尽可能接近静止状态。因此，分别器应当相应大一些，期望其气体速度约为2英尺/5分钟或史更长一些。从分别器出来的液体仍含有大量的油水乳化液。假设消灭这种状况，最好是延长液体在存储罐中的分别时间。假设分别器是三相分别器，流入水池中的水还残留大量的乳化液，那么最好是将水排到存存储罐中。假设在现有分别器设备中连续消灭携走泡沫和乳化问题，最好承受化学方法处理采出液，以破坏泡沫外表活性剂的活动。化学处理将在6.364节争论。6.354仪表为了评价使用泡沫外表活性剂的性能，有必要把握套管压力、油管压力和开采数据。在连续自喷井中，由于环形空间流体的液位处于油管的底部〔假设套管关闭。套管一油管之间的压差便可反映油管的压力梯度，也可计算井底的生产流淌压力，自喷井的流体液位总是〔除非油管泄漏，所以套管关闭。然而，假设开采速度很低，以至于产生波动式段塞，环形空间与油管之间的平衡可能会临时受到影响，其程序与压力波动的大小成正比。由此而造成在液体段塞产生之后，当环形空间的压力从降压循环〔由采出环形空间气体引起的〕中得到恢复时，在油管吸入点以上便会积聚一些液体式泡沫。6.36操作问题6.361外表活性剂的选择现场试验和试验室筛选试验说明，阳离子和明离子外表活性剂在一定条件都取得了成功。其趋势如图6.29所示。但是对油和水的现场试验，却因油不同而效果不一，这样使所观看的趋向发生转变。在外表活性剂投人油田使用之前，建议用采出液的样品进展现场筛选试验。现场筛选试验吋弄淸外表活性剂使采出液发泡的效果及外表活性剂与采出液的相溶性，也可对破乳剂的效果进展试验。摇动试验。在试验室里将体积的采出液装入盛有数量外表活性剂的依式烧瓶中，盖住瓶盖，摇动烧瓶使液体得到搅拌。留意观看泡沫量。剩余液体和乳化液等。6.362井压循环大多数候选井的气流较低，而且液体是以段塞形式采出，所以假设油管的气体速度快段塞则较小，假设速度慢段塞则较大。在承受泡沫的井产也段塞的状况仍会很明显。假设产生段塞的状况不佳，由于地面产生段塞，在油管压力稍有偏低时，套管的压力便进人油管。假设套管的气体进入油管，油管梯度变得更小，甚至会有更多的套管气体压入油管。最终套管将降压使之无力量承受正常的流淌梯度，环形空间压力须再次恢复。这个问题对于致密油层的井来说会更为严峻，由于套压恢复会很慢。在此状况下，最好是稳定套压，可承受套压压力掌握器或出油管上的孔板流量计的压差掌握器，操纵出油管的掌握阀，可消退由环形空间气体循环引起的波动，但井下设备必需适于注入外表活性剂