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。
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。