ＦＧ－４固體消泡劑與加藥裝置的研發(fā)及應(yīng)用

      泡沫排水采氣工藝因其操作簡便、成本低、見效快 而被廣泛地應(yīng)用于有水氣田的開發(fā)中，是維護(hù)產(chǎn)水氣 井連續(xù)帶液、穩(wěn)定生產(chǎn)的最有效手段之一。但是，返排 至地面的液體中含有豐富的泡沫，直接影響到氣液分 離的效果及下游設(shè)備的正常運行。因此，泡沫的消除 直接關(guān)系到泡排工藝效果。目前泡排工藝中液體消泡 劑的加注不僅需要站內(nèi)有電、有水（藥劑稀釋用水），而 且運行中的泵注系統(tǒng)還需要人員值守。從而限制了無 電、缺水井的應(yīng)用。為解決這些問題結(jié)合現(xiàn)有消泡工 藝的實際情況，研 發(fā) 出 了 ＦＧ－４系列固體消泡劑及配 套的加藥裝置，并在中國石油長慶、西南、吉林、青海等 多個油氣田的泡排工藝措施井中成功應(yīng)用，取得了良 好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

      消泡劑的作用原理及主要成分 

    １ 消泡劑作用原理 不同消泡劑，因化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同消泡機(jī)理也 不同。但是無論消泡劑以任何方式破壞泡沫的穩(wěn)定 性，都必須進(jìn)入液膜內(nèi)并在界面上鋪展，帶走鄰近表面 的一層溶液，而使液膜變薄，達(dá)到臨界液膜厚度以下， 導(dǎo)致液膜破裂。

     在消泡過程中消泡劑液滴是借助表面張力的作用 在液膜上成膜鋪展。鋪展過程中體系自由能的減小稱 為消泡劑在液膜上的鋪展系數(shù)（Ｓ）；消泡劑進(jìn)入液膜 是指其液滴穿過泡沫的氣—液界面進(jìn)入液膜的過程， 該過程 體 系 自 由 能 的 減 小 稱 為 消 泡 劑 的 進(jìn) 入 系 數(shù) （Ｅ）?？杀硎緸椋?Ｅ ＝Ｓ ＝ｙＦ ＋ｙＦＤ －ｙＤ

      式中ｙＦ 為泡沫介質(zhì)的表面張力；ｙＦＤ為消 泡 劑 和 泡 沫 介質(zhì)的界面張力；ｙＤ 為消泡劑的表面張力。 鋪展系數(shù)（Ｓ）和進(jìn)入系數(shù)（Ｅ）為正值，表示消泡劑 進(jìn)入液膜和在液膜表面鋪展是熱力學(xué)自發(fā)過程。因 此，消泡劑應(yīng)具有低于起泡劑的表面張力和較低的界 面張力。

    ２ ＦＧ－４固體消泡劑主要成分 根據(jù)消泡劑的消泡原理和泡排工藝的要求（用量 低，消泡迅速、有效期較長）。ＦＧ－４固體消泡劑主要采 用改性硅油與全氟表面活性劑及多種高分子材料復(fù)配 而成。

     從２０１１年１０月投入現(xiàn)場試驗至２０１３年３月，已 在中國石油長慶油田、青海油田、西南油氣田、吉林油 田以及中國石化華北分公司的１２口井 上 開 展 了ＦＧ－４系列固體消泡劑及加藥裝置的現(xiàn)場應(yīng)用。從應(yīng)用中可 見，固體消泡劑的溶化速度受氣體流速、產(chǎn)水量、溫度 等因素的影 響 較 大。現(xiàn) 以 長 慶 油 田 的 Ｇ１井、青海 油 氣田的 澀 Ｘ－ＸＸ 井、西南油氣田的涼東 Ｘ１井及 吉 林 油田的 ＸＸ６井為例，比較在不同產(chǎn) 氣、產(chǎn) 水 量 實 施 泡 排工藝的氣井中，固體消泡劑的消泡效果。

     １）通過室內(nèi)實驗和現(xiàn)場應(yīng)用，固體消泡工藝能滿 足泡排工藝井的消泡需要，目前固體消泡工藝對產(chǎn)水 量在１～３０ ｍ３／ｄ 的 氣 井，消 泡 效 果 均 能 達(dá) 到 工 藝 要求。 ２）加藥周期長，根據(jù)不同的井況，５～１５ｄ換加一 次藥劑，每次補(bǔ)充量２～６根，為無人值守站的管理提 供了方便。 ３）固體消泡劑在裝置內(nèi)與泡沫接觸充分，具有較 好的破泡和抑泡能力，并且只有在氣流攜帶出泡沫液 時才消耗藥劑，與液體消泡劑相比其綜合成本降低了 ２０％～３０％。 ４）固體消泡裝置運行平穩(wěn)，操作簡單、方便，運行 中不消耗能源，不增加污水量真正實現(xiàn)了節(jié)能減排，綠 色環(huán)保。