CN106190080A - 一种用于天然气起伏水平井的球形固体泡排剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于气田泡沫排水采气生产中的用于天然气起伏水平井的球形固体泡排剂。它能在水平井水平延伸段自动控制升降提高水平井的排水采气效果。其技术方案：该球形固体泡排剂为多层同心球层，所用原料的组分为，十二烷基磺酸钠25～45%，脂肪醇聚氧乙烯醚10～35%，丙烯酸树脂10～25%，碳酸氢钠0～40%，尿素5～10%；本球形固体泡排剂由若干颗泡排球构成，采用不同配方不同密度的泡排剂制作3～9层构成的一个同心球，经压制烤干制得球形固体泡排剂；再将泡排球投入水平井，下沉、溶解、上升运动到整个水平井延伸段，达到泡沫排水采气。本球形固体泡排剂提高了水平井的排水效率，使积液能顺利排出，本泡排剂使用方便简单，经济实惠。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于天然气起伏水平井的球形固体泡排剂，特别是用于气田泡沫排水采气生产领域，该球形固体泡排剂能够在起伏水平井段自动控制升降。
背景技术
随着气田的开发进入中后期，气层的天然气流动速度会逐步降低，产水会越来越多，气水比会越来越小，当气井的携液能力不能满足排出气层产水的时候，气层水便会在井底积累，会使井底憋压，严重地影响气井生产。泡沫排水采气是一种现场运用最广泛，效果较好的有效排出井底积液的方法。
目前，国内外排水采气工艺多采用油管投入泡排棒、泡排球，和井底积液反应产生泡沫，利用气体的流动把泡沫带出井筒。如中国专利201310402751.1公开的《气井用泡排球及其制备方法》，申请号为200620033796.1的中国专利《一种空心固体助排剂》所使用的泡排剂注入方式为固体井下投掷方式，中国专利201420202087.6公开的《天然气井泡排剂智能投送装置》这样的方法技术在直井运用较多，不适用于水平井，原因在于利用传统的投药工艺只能将药投放到水平井的水平延伸段的起点而无法使得泡排剂能够投放到水平井水平延伸段的末端。申请号为201210047727.6的中国专利《一种用于天然气水平气井泡沫排水采气的方法》虽然是运用在水平井排水采气方面，但不能适用于起伏水平井段，因此在起伏水平井泡沫排水采气中，能够把发泡剂投入到水平延伸段的末端，在整个水平井筒内产生泡沫对水平井排水采气的效果意义重大。
经文献调研，在利用球形固体泡排剂排水采气工艺技术方面未发现一种用于起伏水平井的球形固体泡排剂的思路、产品、工艺设计方法和理论基础研究的报道。
发明内容
本发明的目的是：为了能在水平井水平延伸段自动控制升降，用于提高水平井的排水采气效果，特提供一种用于天然气起伏水平井的球形固体泡排剂。
本发明的技术方案是：一种用于天然气起伏水平井的球形固体泡排剂结构为3～9层的同心球层，层数由水平井水平延伸段起伏次数确定，该球形固体泡排剂所用原料的组分为，组分为质量百分比，质量以克为单位，十二烷基磺酸钠25～45%，脂肪醇聚氧乙烯醚10～35%，丙烯酸树脂10～25%，碳酸氢钠0～40%，尿素5～10%；该球形固体从外到内分别为第一层泡排剂、第二层泡排剂、第三层泡排剂、第四层泡排剂、第五层泡排剂……，每一层泡排剂的质量为10～25g，孔隙度为0～50%，该球形固体泡排剂的外径为40～60mm，由水平井尺寸决定。
用于泡沫排水采气方法是：先把本球形固体泡排剂投入水平井后，由于其整体密度大于水的密度，球形固体泡排剂会下沉到第一段水平井下行末端，在该处静止并与积水接触，固体泡排剂开始溶解，当溶解一部分最外层泡排剂，球形固体泡排剂的密度就会小于水的密度，球形固体泡排剂沿着井筒上升到达第一段水平井上行末端，在此处球形固体泡排剂继续溶解掉最外一层。在此处溶解完最外一层后，继续溶解第二层，当第二层溶解一部分后，球形固体泡排剂的整体密度便大于水的密度，于是球形固体泡排剂便沿着井筒下降到达第二段水平井下行末端处，以此类推，直到球形固体泡排剂运动到整个水平井延伸段的末端，使得整个井筒内充满泡沫流体达到泡沫排水采气的最佳效果。
本发明的有益效果是：本球形固体泡排剂用于排水采气方便简单，易于管理，经济实惠，解决了天然气起伏水平井排水采气投放泡排剂的问题，使得天然气起伏水平在排水采气的过程中水平延伸段也充有泡沫，大大提高了水平井的排水效率、效果，使得水平延伸段的积液能够顺利排出。
附图说明
附图1是本发明的球形固体泡排剂的结构示意图；
图中：1.第一层泡排剂，2.第二层泡排剂，3.第三层泡排剂，4.第四层泡排剂，5.第五层泡排剂。
具体实施方式
下面结合附图来详细描述本发明的结构和实施方式。
假定球形固体泡排剂由五层泡排剂组成，分别为第一层泡排剂1、第二层泡排剂2、第三层泡排剂3、第四层泡排剂4、第五层泡排剂5组成，并构成了一个同心球。每一层由于孔隙度不一样以及是否添加有加重材料有着不同的密度。设置要求：第一、三、五层泡排剂所用配方为配方甲，各组分材料及重量比为：十二烷基磺酸钠35%，脂肪醇聚氧乙烯醚15%，丙烯酸树脂10%，碳酸氢钠32%，尿素8%。配方甲泡排剂密度为1.415g/cm3；第二、四层泡排剂所用配方为配方乙，各组分材料及重量比为：十二烷基磺酸钠40%，脂肪醇聚氧乙烯醚30%，丙烯酸树脂20%，碳酸氢钠5%，尿素5%，配方乙泡排剂密度为1.111g/cm3。
对于3-1/2的油管（内径为76mm），使用本发明外径为52mm的球形固体泡排剂，一共五层， 先取配方甲的材料制得第五层球形泡排剂5，其外径为26mm，孔隙度为0，质量为13.02g；然后取配方乙的材料制得第四层泡排剂4，其外径为36mm，内径为26mm，厚度为5mm，孔隙度为39.79%，质量为10.18g；再取配方甲的材料制得第三层泡排剂3，其外径为41mm，内径为36mm，厚度为2.5mm，孔隙度为0，质量为16.47g；然后取配方乙的材料制得第二层泡排剂2，其外径为48mm，内径为41mm，厚度为3.5mm，孔隙度为36.81%，质量为15.31g；最后取配方甲的材料制得第一层泡排剂1，其外径为52mm，内径为48mm，厚度为2mm，孔隙度为0，质量为22.22g，经过压制、烤干等程序制得本发明产物球形固体泡排剂，用于天然气起伏水平井泡沫排水采气。
该球形固体泡排剂有五层泡排剂时泡排球密度为1.05g/cm3，下降速度为0.75cm/s，溶解掉第一层后的球形固体泡排剂密度为0.95g/cm3，上升速度为0.64cm/s，溶解掉第二层后的球形固体泡排剂密度又为1.1g/cm3，下降速度为0.93cm/s，溶解掉第三层后球形固体泡排剂密度为0.95g/cm3，上升速度为0.36cm/s，溶解掉第四层后只剩第五层的球形固体泡排剂密度为1.415g/cm3，下降速度为1.56cm/s。
以上对本发明所提供的球形固体泡排剂进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (3)
1.一种用于天然气起伏水平井的球形固体泡排剂，其特征在于：该球形固体泡排剂为3～9层的同心球层，层数由水平井延伸段起伏次数确定；该球形固体泡排剂所用原料的组分为，组分为质量百分比，质量以克为单位，十二烷基磺酸钠25～45%，脂肪醇聚氧乙烯醚10～35%，丙烯酸树脂10～25%，碳酸氢钠0～40%，尿素5～10%；该球形固体从外到内分别为第一层泡排剂、第二层泡排剂、第三层泡排剂、第四层泡排剂、第五层泡排剂……，每一层泡排剂的质量为10～25g，孔隙度为0～50%；该球形固体泡排剂外径为40～60mm，由水平井尺寸规定。
2.如权利要求1所述的球形固体泡排剂，其特征是：该球形固体泡排剂的制作方法是，本球形固体泡排剂是由若干颗泡排球构成，泡排球是由3～9层不同配方不同密度的泡排剂组成；假定是为五层构成的一个同心球，外径为52mm，第一、三、五层泡排剂所用配方为配方甲，各组分材料及重量比为十二烷基磺酸钠35%、脂肪醇聚氧乙烯醚15%、丙烯酸树脂10%、碳酸氢钠32%、尿素8%，配方甲泡排剂密度为1.415g/cm3；第二、四层泡排剂所用配方为配方乙，各组分材料及重量比为：十二烷基磺酸钠40%、脂肪醇聚氧乙烯醚30%、丙烯酸树脂20%、碳酸氢钠5%、尿素5%，配方乙泡排剂密度为1.111g/cm3；先取配方甲的材料制得第五层球形固体泡排剂，其外径为26mm、孔隙度为0，质量为13.02g；然后取配方乙的材料制得第四泡排剂，其外径为36mm，内径为26mm，厚度为5mm，孔隙度为39.79%，质量为10.18g；再取配方甲的材料制得第三层泡排剂，其外径为41mm，内径为36mm，厚度为2.5mm，孔隙度为0，质量为16.47g；之后取配方乙的材料制得第二层泡排剂，其外径为48mm，内径为41mm，厚度为3.5mm，孔隙度为36.81%，质量为15.31g；最后取配方甲的材料制得第一层泡排剂，其外径为52mm，内径为48mm，厚度为2mm，孔隙度为0，质量为22.22g，经过压制、烤干等程序制得本发明产物球形固体泡排剂，用于天然气起伏水平井泡沫排水采气。
3.如权利要求1所述的球形固体泡排剂，其特征是：将上述球形固体泡排剂用于泡沫排水采气方法是，先把所述球形固体泡排剂投入水平井，由于球形固体整体的密度大于水，球形固体泡排剂下沉到第一段水平井下行末端，在该处静止并与积水接触，固体泡排剂开始溶解，当溶解最外层即第一层泡排剂时，球形固体泡排剂的密度会小于水，球形固体便沿着井筒上升到达第一段水平井上行末端，在此处泡排剂溶解掉最外一层，之后继续溶解第二层泡排剂，当第二层溶解部分后，球形固体泡排剂整体密度便大于水的密度，球形固体泡排剂便沿着井筒下沉到第二段水平井下行末端；以此类推，直到球形固体泡排剂运动到整个水平井延伸段段末端，使得整个井筒内充满泡沫流体达到泡沫排水采气的最佳效果。
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Inventor after: Tan Xiaohua Inventor after: Tang Boying Inventor after: Liu Jianyi Inventor after: Zhang Liehui Inventor after: Tang Dengji Inventor after: Zheng Zihe Inventor after: Ding Yang Inventor after: Huang Yongzhi Inventor before: Tan Xiaohua Inventor before: Tang Boying Inventor before: Liu Jianyi Inventor before: Tang Dengji Inventor before: Zheng Zihe Inventor before: Ding Yang Inventor before: Huang Yongzhi |
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