毛细钢管泡沫排液采气工艺在渤海锦州气田的应用学习体会

文献概况

该文献发表于2015年《石化技术》第22卷第5期，由中海石油天津分公司与中海油能源发展工程技术公司联合完成，聚焦渤海锦州气田3井的井筒积液问题，介绍了毛细钢管泡沫排液采气工艺的实施过程及效果。锦州气田作为渤海湾盆地重要的天然气产区，其气井在开发中后期普遍面临井筒积液、产能递减等问题，这一文献提供了从材料选型到工艺实施的系统性参考。

核心问题与技术背景

气井井筒积液是海上气田开发中的经典难题。当气井产量下降至临界流量以下时，井筒内液体无法被气流携带至地面，形成液柱附加压力，进一步降低井底流压，形成恶性循环。传统解液手段包括气举、柱塞气举、泡沫剂连续注入等，但均存在成本高、效果持续性差等问题。

毛细钢管泡沫排液采气工艺的核心思路是利用毛细钢管的特殊结构特性，实现泡沫剂的精准、稳定、低量注入，同时利用毛细管效应改善泡沫在井筒中的分布与携液能力。

毛细钢管的关键技术参数与选型分析

毛细钢管在本工艺中承担双重功能：一是作为泡沫剂注入管，二是利用其毛细效应增强泡沫稳定性。从钢管选材角度，需要重点关注以下参数：

从焊接工艺角度，毛细钢管的承插焊（Socket Weld）连接是现场施工的关键环节。壁厚较薄的毛细管在焊接时极易出现热影响区（HAZ）过宽、焊缝根部未熔合、烧穿等缺陷。GTAW（钨极氩弧焊）是首选工艺，需严格控制热输入（通常建议控制在0.5~1.2 kJ/mm），并采用多层多道焊策略。对于壁厚小于0.8mm的毛细管，建议采用背面充氩保护，防止背面氧化。

泡沫排液机理与工艺要点

泡沫排液的核心在于降低井筒内液柱的表面张力，使液体以泡沫形式被气流携带。泡沫剂通常为表面活性剂，通过毛细钢管以可控流量注入井筒。

工艺实施的关键控制点包括：

• 泡沫剂注入速率：需根据气井产量和井筒液面高度动态调整，一般建议注入量为日产液量的0.1%~0.5%（质量比）。
• 注入深度：应设置在井筒积液段中部偏下位置，确保泡沫与积液充分接触。
• 管柱完整性：毛细钢管在长期服役中可能因腐蚀穿孔、焊缝开裂导致注入失效，需定期进行管柱检测。

工程实践中的质量关注点

从钢管制造与质量控制的角度，毛细钢管的以下几个质量指标直接影响工艺效果：

1. 管体直线度：毛细钢管的直线度偏差过大会影响下入精度和密封可靠性。建议直线度控制在L/1000以内。
2. 内壁光洁度：内壁粗糙度Ra应控制在3.2μm以下，以减少泡沫剂输送阻力。
3. 焊缝质量：毛细钢管多为焊接管（ERW），焊缝质量直接决定其耐压和耐腐蚀性能。建议采用UT（超声检测）逐根检验，并辅以PT（渗透检测）抽检。
4. 水压试验：出厂前需进行100%水压试验，试验压力不低于设计工作压力的1.5倍。

学习心得与启示

该文献虽然篇幅不长，但体现了海上气田开发中"以小管解决大问题"的工程智慧。从技术专家视角看，毛细钢管作为关键井下管柱组件，其材料选型、制造工艺、焊接质量和服役监测构成了完整的质量链条。在实际工程中，建议将FMEA（失效模式与影响分析）方法引入毛细钢管的设计选型阶段，重点评估腐蚀穿孔、焊缝开裂、连接密封失效等主要失效模式，制定针对性的预防措施和监测方案。此外，随着渤海油田进入老井挖潜阶段，类似的精细化排液采气工艺需求将持续增长，对毛细钢管的批量制造一致性和现场焊接质量提出了更高要求。