油气开采过程中为什么起泡

油气开采过程中为什么起泡

油气开采起泡是多种因素共同作用的结果，其核心原因可从流体性质、物理条件变化、工艺操作等方面进一步细化分析：

一、流体自身性质的影响

1、 表面活性物质的存在

原油、地层水或天然气中天然含有表面活性成分（如沥青质、胶质、脂肪酸、硫化物等），这些物质会聚集在气液界面，降低表面张力，使气泡更容易形成且不易破裂。例如，沥青质分子具有极性基团和非极性碳链，能在气泡表面形成稳定的吸附层，类似“保护膜”，增强泡沫的稳定性。

- 实例：重质原油中沥青质含量高，开采时更容易因搅拌产生稳定泡沫。

2. 多相流体的相互作用

油气藏通常是油、气、水三相共存的体系，当流体流动时，气体分散在液相中形成气泡。若液相黏度较高（如稠油），气泡上升受阻，容易堆积形成泡沫层；而地层水中的矿物质（如钙、镁离子）可能与表面活性物质结合，进一步稳定泡沫结构。

二、压力与温度变化的驱动

1. 气体溶解度变化导致气泡析出

地下储层处于高压环境，气体（如甲烷、二氧化碳）溶解在原油或水中。当流体被开采至地面时，压力骤降（遵循亨利定律），溶解的气体迅速析出，形成大量微小气泡。例如，自喷井开采时，流体从高压地层进入低压井筒，气体析出过程中若伴随搅拌（如通过射孔段、阀门），会加速气泡聚集。

- 温度影响：地层温度变化会改变流体黏度和气体溶解度。温度升高可能降低原油黏度，使气泡更容易上升，但也可能导致某些表面活性物质的性质改变（如溶解度降低），间接影响泡沫稳定性。

三、开采工艺与机械作用的促进 

1. 注入气体与化学剂的引入

为提高采收率，常采用注气工艺（如注氮气、二氧化碳、蒸汽）或添加化学剂（如驱油剂、破乳剂）。注入的气体在流体中分散形成气泡，而部分化学剂若具有表面活性（如未完全反应的表面活性剂），会进一步稳定泡沫。例如，二氧化碳驱过程中，CO₂溶于水形成碳酸，可能与地层中的矿物质反应生成表面活性物质，加剧起泡。

2. 机械搅拌与流动剪切力

抽油机运转、井下泵抽吸、流体在管道中高速流动时，会产生强烈的搅拌和剪切作用，将气体打碎成微小气泡，并促使气泡聚并形成泡沫。例如，螺杆泵的旋转叶轮或射流泵的高速射流，均会显著增加气泡生成的概率。

四、地层与井筒环境的特殊性

1. 地层孔隙结构的“起泡效应”

储层岩石的孔隙和裂缝如同“微型搅拌器”，流体在其中渗流时，气体被分割成小气泡；而孔隙表面的润湿性（如亲水性或亲油性）会影响气泡的附着与运移，若孔隙表面吸附表面活性物质，可能进一步稳定气泡。

2. 井筒多相流的复杂流动状态

井筒内流体向上流动时，压力梯度、流速变化会导致气液滑脱效应，气体在液相中反复聚并与破裂，形成动态泡沫。尤其是在气液比高的井中（如气顶油藏开采），泡沫现象更为明显。

因此油气开采中的起泡本质是“表面活性物质降低界面张力、物理条件变化促使气体析出、机械作用加速气泡形成与稳定”的综合结果。理解这些因素有助于针对性地采取消泡措施（如添加破乳剂、优化开采参数），避免泡沫对产量、设备或集输流程造成影响（如堵塞管道、降低泵效等）。

以上文章来自于广东中康天诚新材料有限公司研发部

关键词：广东中康天诚消泡剂 ,消泡剂生产厂家 ,水处理消泡剂 ,工业清洗消泡剂,金属加工液消泡剂