天然气田在开采后期地层压力降低，井底和井 筒内产生积液，天然气产量降低。为了延长气井开 采期和提髙天然气采收率，采用泡沫排水法排除气 井积液[1]。目前在油气田上应用的泡沫大多数在 地面上由气体和溶液配制而成，或借助于井底气体 的搅动和加入的表面活性剂使井底积液变成泡沫。 本文主要研究自生气发泡水溶液体系，此种方法的 优势在于不借助外在气体，而是利用溶液自身反应 产生的气体形成泡沫，从而大大简化施工过程和设备。
从方程(2)可以看出，反应液的pH值越低、反 应温度越髙、反应物浓度越大，则反应速度越快，其 中溶液的pH值最为重要。反应需在酸性条件下才 能顺利进行，但N〇2_会与H+结合形成HNQz，而 HNQz极不稳定，常温下会分解产生有毒气体NO 和N〇2。因此，有两点需要注意:①反应pH值不能 过低，否则会产生大量有毒气体，实验表明pH值最 好控制在3左右，这样既可以使反应在常温顺利进 行又不会产生大量红棕色有毒气体NQz;②一定pH 值下，弱酸比强酸的催化效果好。
一般阴离子表面活性剂的发 泡能力强，但抗电解质能力弱;非离子表面活性剂的 发泡能力弱,而抗电解质能力高;阳离子表面活性剂 的发泡能力中等，与地层的配伍性差，且价格昂贵, 来源少，极少使用[3]。起泡剂应具备强发泡能力， 形成的泡沫有一定的稳定性，此外还要求起泡剂易 溶于水，尤其是在加入聚合物稳泡剂后，起泡剂不应 呈块状悬浮在溶液中。本实验就常用的十二烷基磺 酸钠(AS)、十二烷基苯磺酸钠(ABS)、十二烷基硫 酸钠(SDS)进行了评价。
测定时，将50 mL总摩尔浓度2 mol/L,pH为3 的反应溶液倒入带有刻度的大量筒中，将量筒放人 30X：的恒温水浴中，在1000 r/min的转速下搅拌反 应溶液，同时记时。当反应进行60 min时，停止搅 拌，记录生成泡沫的半衰期(min)、泡沫量(mL)的变 化和泡沫携液量(mL)。
泡沫的半衰期是指生成泡沫的溶液析出一半所 经历的时间。半衰期越长,泡沫中液体析出越慢，泡 沫的稳定性越好。泡沫量在一段时间内会随时间的 增长而增多，直至泡沫中的气泡变大破裂。这是由 于停止搅拌后，溶液中还在继续发生反应，不断产生 氮气,使泡沫量增多。表1中，达到半衰期时测定的 泡沫量，是整个测定过程中的最大泡沫量。携液量 是指反应溶液在恒温水浴中搅拌60 min后,变成泡 沫的溶液量。
由以上分析可知，当起泡剂为0.8%，稳泡剂为 0.6%时，泡沫的各项性能都较好，因此得出自生气 发泡液的最佳配方为2 mol/L反应液+ 0.8%SDS + 0.6%HPGo
3现场应用
该自生气发泡液可用于气举排出水淹井井底的 积液，施工中,NH4CI和NaNOz溶液由两辆配液车 用清水分别配制。调节pH值用的酸液全部加人 NH4CI溶液中，起泡剂和稳泡剂分配在两种溶液中。 两种溶液分别用一辆配液车输送，在管道内混合，在 气井油管阀门关闭的情况下从套管注入施工气井 中。施工完毕后，关闭套管阀门，打开油管阀门排出 井底积液。
川中磨144井井深2980 m，井底温度大于 65t，由于水淹较严重，已基本停产。注入该自生气 发泡液29 m3,共排出井底积液84 m3,气井恢复生 产，产气量为5.2xl〇4m3/d。
4结论
(1)利用两种易溶于水的化合物组成的发气液 在一定条件下产生氮气，通过在溶液中混入合适的 起泡剂和稳泡剂自动形成泡沫，这种方法比传统直 接通人氮气的方法更经济，易于施工。
(2)摩尔浓度越高所需发气液越少，一般选择2 mol/L。温度和pH值对反应速度影响较大，实际施 工中可根据所需的发气速度和井下温度确定酸催化 剂的加量。
注：山东东达生物化工有限公司仅生产销售工业级瓜尔胶（瓜尔豆胶）。