专利名称:管道中自由流体聚积物的排出的制作方法
本发明涉及到，将留剩在管道的大致成水平部分中的流体聚积物排出的问题。
在任何海面上，对于含烃类的油田，例如那种拥有原油或粗煤气的油田，通常在此油田已知境界内的合适位置上，至少装设一座平台或海上钻架。这样一种平台至少有两重主要作用。从操作上看，这种平台起到基地的作用，用来向地下储油层钻入所需个数的井，以便开采所储藏的烃类。其次，它可用于接收、处理和贮存从同一油田其它井中引出的烃类。
一般，所说的其它井是分散在油田范围已测定出可以迅即到达烃类源的一些位置上。这样，任何生产性的油田通常将包含许多口井，它们分布在海面上，距主平台取各种不同的距离。
在该主平台与各卫星井位之间，横贯海床设有许多管道。对每口井来说，这些管道可以包括一开采管道、一试采管道、一注水管道、一气体驱油管道和一多用途管道，经初始安装之后，至少有某些这样的管道，特别是其中的气体驱油管道，需加以冲洗，以除去聚积在这些管道中大致沿水平方向伸过海床之部段中，且占据了这些部段中相当一部分容积的水。这类部段由于海床的不均一而可能与水平方向倾斜，从而沿着管道的某些间隔内有可能聚积成若干水袋，防止水合物的形成也是很重要的，这样一些水合物可能发生在管道的继后使用中，尤其是在寒冷的环境中，以致管道特别是在它的受约束部段发生堵塞。
传统上，为了除去这种聚积的水，是把一清管器引入管道内，同时在此管道内应用加压的液体。驱动该清管器通过管道，用物理的方法排出聚积的水。此种清管器件可以是机械形式的或由一种胶凝物质制成，使之能贴合管道的内表面。然而，某些个管道并不适合采用清管器件，例如当管道在内部有各种各样延伸的障碍部位时，这些障碍部位常会导致清管器件破坏，或在这些地方因磨损而使清管器件材料损耗到不能接受的地步。
本发明旨在提供一种方便而经济的方法，用来除去管道中自由的流体聚积物，这种方法可以用于这样的管道，其中要求不能直接应用一种清管器件，要求通过本发明能有选择性地应用一种传统的清管器。
本发明提供了一种方法，用来处理一种在其大致呈水平的某个或某些部段上含有残余流体的管道，而将这种残余流体从其中排出，此种方法包括向管道注入一种加压的高膨胀性泡沫料。此种泡沫料具有很高的重新起泡能力且可与前述管道部段中流体相适应，而其中所含的起泡剂则超过用来产生这类泡沫时所需的最小剂量。
使此种泡沫料前进通过所说的一或多处管道部段，与余留在其中的流体层相接触。通过这种泡沫料对此流体层的摩擦性摄取并影响起泡剂从泡沫料到流体中的物质传输，从而造成挟带作用而将所说的流体排送向管道的远端；终止泡沫料的注入，然后持加压气体注入此管道内，以在含有所说起泡剂的，余留于各使起泡的管道段之流体中产生湍流，同时从管道的远端排送出留在其中的绝大部分泡沫料。
所谓“高膨胀性泡沫料”是指按体积计算至少含75％气相的一种泡沫料。最好这种泡沫料至少具有98％的气相含量。
所谓“重新起泡能力”是指，当允许这种泡沫料部分“破裂”或“排泄”时，此种泡沫组成物于搅拌时能再次形成泡沫的趋势。
所谓“很高的”重新起泡能力是指，经重新起泡后使所形成的泡沫体积约大于原来泡沫体积80％的一种倾向。这是起泡重复能力的度量。
所谓“相适应”是指，按本发明进行处理时在管道中的温度与压力条件下，当使此种泡沫与待排出的流体相接触时，这种泡沫不会迅即破裂，并有一种能使管道中之流体聚积物发泡的起泡剂。
在实施本发明的这种于管道内注入加压的高膨胀性泡沫料的方法中，可以认为，根据具体应用、管道部段的流体量以及其它运行条件，可以存在两种工作状态。“第一种机制”是这样一种状态，其中的泡沫料通过管道中液体层之上，如前面所述，挟带着此流体层并对之输送含于此种泡沫料中的一种起泡剂，得以在随后让加压气体通过管道时，使该流体迅速起泡，而此种加压气体还用来排送留在管道内的绝大部分泡沫料。
然而，要是这种流体占据了此管道部段中足够大的容积时，则此种流体的绝大部分可首先用一种机械式的“活塞”移送，这里把它称为“第二种机制”。依据此第二种机制，在此管道内确立了一种横向的泡沫/流体界面，并在保持住此界面所需最低速度或高于此最低速度的条件下通过管道，使绝大部分流体经物理排送方法从管道的远端除去，而在管道中留下上述的流体剩余量，则按照“第一种机制”进行处理。
要在原先在管道中的流体量不足以确立一种横向的泡沫/流体界面，那就仅仅由“第一种机制”来除去管道中的流体，此外，要是在按照“第二种机制”进行的操作中，上述界面的推进速度低于前面指出的最低速度时，则于随后要按照“第一种机制”来除去流体。还有，在依照“第一种机制”进行的初始处理使泡沫料通过管道中流体层上方时，对于有足够深度的流体和有足够压力的泡沫料，是有可能使此流体层的表面发生急剧的湍流，从而最终于管道内确立一横向的泡沫/流体界面，而得以通过“第二种机制”使流体发生进一步的排送。于是应该认识到，在管道的处理作业中，此种流体的排送会由于用“第一种机制”或“第二种机制”而可以在不同的时间发生。如上面提及的，在其它应用中，此种流体的排送可以仅仅借助“第一种机制”。
就“第二种机制”而论，上述要求用来保持横向泡沫/流体界面所需的最低速度将称之为“临界速度”，它取决于管道直径、各相的密度和粘度之类因素，因而随具体应用的不同而变化。但在海底的气体驱油管道脱水中，用来推进所说的泡沫/流体界面一般所需的速度是在约3～15英尺/秒的范围，而通常的速度是至少约5英尺/秒。假若此界面的推进速度降到该临界速度之下，于是在跨越流体相顶部的上方构成了一种泡沫相，而排送过程返回为“第一种机制”。
在泡沫料的液相中需要有相当少量的例如按体积折算占1/2％的起泡剂，以便与气相接触时产生泡沫，但其浓度则可随此体系中的气体与液体的性质而变化。然而在本发明的方法中，则采用过量的起泡剂以使余留在管道中的残剩流体起泡，便于在继后注入加压气体将它除去，这种气体可以是用作泡沫料气相中的同一种气体。例如，当需要从管道中除去较少量的流体时，则可以提供按泡沫料液相体积计约占1～4％的起泡剂。在要求除去较大量的流体时，则可以提供按泡沫料液相体积计约占5～15％的起泡剂。
一般地说，本发明能用一种具有精选的流变学性质之高膨胀性泡沫流体，作为待排送而处于原位的流体以及移送中的介质二者间的界面，当流体的排送速度处在或高于为具体应用所确定的临界速度时，将一种通常是但并非专属于牛顿流的流体，从管道中排出，使得处于原位的这种流体保持在极端的激活状态，以致于不论其比重与动量如何，都能保证这种流体完全依循排送的方向行进，而只有极少量的在原位的流体被反排回泡沫料中。
由于某些高膨胀性的泡沫流体已证明能与以高出特定的中心速度行进的流体，保持住确切分明的界面，因而使用高膨胀性泡沫流体的另一个优点是，当采用具备有确切的重新起泡能力的表面活性剂时，就将挟带任何通过上述界面后退回的任何流体，而经由这种挟带就能沿着管道载送这种于原位退回或滑移的流体。
按照本发明的方法，采用一种高膨胀性泡沫料，以使余留在管道壁上的泡沫料排出的液体量减到最少应用低粘度的，极低表面张力的具有良好重新起泡能力的起泡剂，当采用一种在特定临界速度下的相适。应的气态排出介质时，就能保证使任何剩余的排出流体再次起泡。
就本发明的方法之最广范围而论，它比起对采油主平台与相关联的卫星井位之间的脱水管道，有着更为广泛的应用。它可以用来从管道中除去其它的牛顿流体或近牛顿流体。例如，此种方法可以用来从具有大致呈水平部段的其它载气管道中除去烃类冷凝物，或用于除去留在其它流体管道内自由液体聚积物中所携载的固体颗粒。尽管对脱水气体驱油管道，氮是用在前述方法中的较理想的气体，但其它的气体，例如空气或气态烃类，只要它们可与拟从管道中排出的流体相适应，也是可以用在其它一些应用中的。
在上述方法的一些特殊应用中，还可能要求处理管道的内表面，例如提供防护，以抗侵蚀或沉积上甲烷或异丙醇(IPA)之类的物质，以抑制水合物的形成。在这样一些应用中，此种方法最好还包括有另一个步骤，即引入含有表面处理介质的泡沫流体之加压的湍流，以排出任何剩余在管道中的泡沫料，然后让这种泡沫料在管道中分解。这样一种方法也可用来使那些在一个地段完成开采后不再需用的管道变为不起化学反应的。于是，可以从管道除去全部潜在的有害物质，然后在安全条件下把该管道覆盖起来或埋掉。
留在管道内的残余泡沫料于是可用甲烷或IPA泡沫料除去，使仍然留在管道中的绝大部分水与甲烷或IPA混合，这将有助于减少晚些时候有水合物形成。甲烷泡沫料的前部分至少被移送到管道的端部，然后允许所有这种泡沫料分解，由于这种物料的半寿命期很短，故能保证甲烷排出并沿着所需的管道长度分布。
含于管道内自由液体中的所有松散的残渣一般也被携带并排出管道。
应用本发明为管道脱水的方法胜于前述的传统方法的一些优点包括，易用泡沫料起挟带作用同时便于从管道中除去颗粒性残渣，与用加压气体来移送清管器相比，经济地采用了一种加压气体作为排送介质，有助于使管道内部情性化以防止在停工后发生侵蚀。
本发明之方法的可能应用范围包括从管道或容器中除水，从管道和容器中除去冷凝物和原油；沿管道铺复防腐剂层，在投产中从管道的凹坑中除去烃类；为废弃的和不再使用的油田清洗管道与容器。由于绝大多数流体都可使之起泡，故存在着许多其它可能的应用，特别是用在海底的多直径系统中。
下面用举例方式并参考附图来描述本发明的一个实施例，在附图中图1示意地表明一采油主平台和一关联的卫星井井口盘，它们由一条气体驱油总管和一条生产线相连接；图2示意地表明位于上述主平台上的一种设备，用来为该气体驱油总管脱水提供加压的泡沫料；图3以曲线图表明在第一次含水泡沫料处理过程中，在主平台上气体驱油管中的压力；图4以曲线图表明在第二次含水泡沫料处理过程中，在主平台上气体驱油管中的压力；图5以曲线图表明在含水泡沫处理料过程中，在气体驱油管道井口盘端部记录下的压力；图6以曲线图表明在甲烷泡沫料处理过程中，在气体驱油管道各端记录下的压力；图7以曲线图表明在气体驱油的开始过程中记录下的压力。
参看图1，一海上平台或海上钻架10位于海面上。此平台恰当地就位，得以最好地开采海底中含烃类的油田或储油层，此平台主要包括一甲板，其位置一般高出水面15～27米。此甲板在通常方式下将装纳钻井装置，接收与处理生产的烃类的装置、以及为操作这套机构而必须的工作人员提供屏蔽间。此种甲板支承着储罐、分离器之类储存装置，以及在液态和气态烃类转运到海岸之前能对它们作出初步处理与贮存的其它装置。转运的方法可以通过采用从平台(10)伸到海岸的管道来完成。另外，可以用能在此平台上装卸的储罐和其它承载容器的货船来输送烃类流体。
在油田的另一个井位，与主平台(10)相分开设有一由油井井口盘组成的海底采油设备(11)，此井口盘有一流体云管系统，该系统包括有将气流体遇到井(12)的环形总管(50)以及用来通过井(12)采出的流体的环形总管(51)。
此海底井口盘(11)由一系列沿海底延伸的管道连接到主平台(10)，而在图1中仅仅给出了气体驱油总管(13)与试采管道(14)。此气体驱油总管(13)通过一挠性提升管(15)与主平台(10)连通。它在另一端则通过一断开组件与上述井口盘上的环形总管(50)通连，而此断开组件则包括一缩径阀(16)、中间设有一断开装置(19)的两个单向阀(17、18)、一手控的间隔离阀(20)、以及一挠性的跨接导管(21)。
图1所示的虽然是一种多井式设备，但本发明同样适用于单独的卫星式井。
当安装完毕后，至少必须对某些将主平台连接到该井口盘的管道进行脱水。
图2所示的安装在主平台(10)上的设备，是用来为气体驱油管道(13)提供泡沫液体的，使之通过其间并经由井口盘(11)上的环形总管(50，51)通过试采管道(14)，来为气体驱油与试采这两种管道进行脱水。本例中的这种设备包括许多个150,000标准立方英尺(SCf)的氮气罐(70)，和一个可通过输气管路(72)与一常规的T形泡沫发生器(52)相连通的泵送氮的装置(71)。设有一输液管路(53)用来从一台泵(54)为上述泡沫发生器供液。泵(54)或可以经管路(57)连至一贮水罐(55)，后者又连到一表面活化剂的贮罐(73)，以输出含有这种表面活化剂的水液，而由泵(54)供给泡沫发生器(52)。此泵(54)也可有选择地连到另外一个用于贮存甲烷的罐(56)。上述泡沫发生器(52)可连接上一泡沫输出管路(60)，在依据本发明的方法，足以使残留水从气体驱油总管(13)排出的压力下，将泡沫料供给该总管。
将液态的表面活化剂与水供应给泡沫发生器(52)，产生出加压的高膨胀性氮气泡沫而引入总管(13)，氮气泡沫的特性之一是其本身能继续重整和重新起泡，虽然这样会不断地发生泡沫，但这种泡沫会继续以湍流形式经此总管排出。
由于这种泡沫经管路而快速地排出，聚积在管道中泡沫前方的绝大部分水，将因前述的“第二种机制”，由“活塞”推送而被朝前清扫。剩余的水将为这些泡沫料挟带，在此，表面活化剂的稀释物，将依据前述的“第一种机制”，可使产生泡沫的某些化合物与此管道中的自由水相混合。这种被挟带的流体的表面张力降低了，使之能发泡而从管道中带出。
这种移送的和挟带的混合物被用来为总管(13)脱水，任何少量的松散残渣也将为这股粘滞的湍流带向前方并自管道中排出。在此过程结束后，该总管已基本上为水/表面活化剂泡沫充满。让加压的高速氮气流通过此总管，使其中的液体与表面活化剂起泡，然后再排出大部分泡沫。
一且绝大部分的水已经排出，即从罐(56)经泵(54)为泡沫发在器(52)供应甲烷，而上述泡沫的残余部分即由甲烷泡沫料移送。这种甲烷泡沫向下注入整个管路段中，在一些残留水中形成湍流，导致其泡沫化而将以物理方法排出。大部分这样的泡沫留在管道中，然后得以在管道中分解成它的液体组分与气体组分。任何仍然留存的微量水则为甲烷所掺入，而在管道内注入烃气时有助于防止水合物的形成。这种泡沫中所需要的甲烷量应取决于对保留在管道中水进行掺和时所需的容积，要使之达到这样高的浓度，足似在管道的压力与温度的运行参数下来防止水合物的形成。
这种氮气泡沫可以紧接在自由流体已进行测定之后，从平台注入于管道内。所有设备可以根据其能进行作业尺寸限度而装设在平台上。而得以在要求有一为储存大量需用的甲烷之容器之前，能对结果作出评价。
在上述的本发明之方法应用中，由于管道的性质，并未采用清管器。但是，为了拾取残渣和进行化学上的作业，可以在管道中用一种管器使从泡沫料中分离出流体与气体。
例下面是实施本发明为气体驱油总管进行脱水之方法的工艺过程的一个具体实例，依据图1，此总管长约8英里，名义外径为3英寸，且有一条试采管道。
此气体驱油总管为一多径管道。下面的表给出了管道直径变化的例子。
部件 内径提升管(15) 4.1英寸双头凸缘管(30) 3.826英寸气体驱油总管(13) 7.625英寸断开组件(16-20) 3.826英寸挠性跨接导管(21) 4.00英寸气举环形总管(50) 5.187英寸井的跨接弯头(61) 2英寸气举闸门(62) 0.25～0.50英寸管道需要进行彻底地脱水，因为管道系统中自由液体的压力会使随着烃类的注入而在气体驱油管道中立即形成水合物，造成管道完全堵塞。
曾尝试过用气体运送的胶凝聚合物清管器件为为管道脱水，但已经失败，这是由于此种管道因以下两个理由不适于采用这种技术。首先，这样的管路在内径上有许多变化，而且还有若干探测器件和其它内部突起物，它们会毁坏清管器。其次，采用气体作为排送介质将有可能仅仅造成此种凝胶部分地排送。为了减少气体穿透，常要求采用一种机械式清管器件来补充凝胶清管器件，因此阻止将凝胶留在管道内。结果会使管道容积中留有多达15％的部分为水充满。
用来为管道脱水之本发明的脱水方法，其程序如下。在此程序的第一阶段中，向管道中驱入氮气以清除烃类，求出压力/容积关系以指示留在管道中的液体体积，同时鉴定出通过任何闸门的最大流率，判断出这是否将成为实现这种有计划的泡沫排送法之障碍。在进行为管道脱水的第二阶段中，用含水泡沫料去实现气体驱油管道的大量脱水。在第三阶段，将甲烷泡沫送过管道，使此气体驱油管道在整个长度上为甲烷掺入。在第四阶段，开始将此气体驱油管道送入远距离之海底采油设备中的井(12)内，进行从井(12)的开采工作。
阶段1 氮气冲洗在冲洗气体驱油管道时，采用了总量为235600标准立方英尺的氮气。进一步在第二列压力/容积试验(第一列这类试验已在冲洗阶段开始时进行过)中，采用了15000标准立方英尺的氮气，而在气体以高速流过的最后阶段，为了确定管道几何结构所产生的约束，应用了215000的标准立方英尺氮气。因此，在整个第一阶段所消耗的氮气总量为485600标准立方英尺(即共用了4罐氮气)。
氮气冲洗是在气体驱油管道的主平台端部于150至210磅/平方英寸面积的压力下进行。平均流率为300标准立方英尺/分，而管道温度约为40°F(4℃)。
通过这些试验求出的压力/容积关系，可估算出此气体驱油管路中的液体含量约为250桶(bII)或在此气体驱油管路中约有10％的液体含量，但这一数值可能会高些，例如可能高达约20％的液体含量。
在此阶段终了，气体驱油管道中至少仍有250桶水待除去。于是在此阶段终结时，于井口盘(11)处，对于所需要的甲烷量以及掺以足够高的浓度之能力方面来说，直接地投以甲烷都是不实际的。
阶段2 含水泡沫料的处理进行了两次含水泡沫料的处理(情形1与情形2)，这是由于第一次处理是为了能完全通开气体驱油管道中的闸门而过早结束。由这样一些个闸门带来的约束，对于让液体通过且在同时于管道中保持着充分的泡沫速度，看来是太大了。
在这两次处理中，所用的表面活化剂为SF12(NOWSCO)，是乙醇乙氧酯硫酸盐的一种铵盐。这种表面活化剂可从NOWSCO油井服务公司(英国)购到。
图3与图4以曲线图分别表明在上述两次处理过程中，在主平台端部气体驱油管道内的压力。
紧接在情形2中开始泵送后，由于泡沫料的前头向下行进到提升管(15)而有少量的压力降。这种影响在情形(2)中要比在情形(1)更为明显，考虑到这将有可能把泡沫料引入到提升管(15)的底部的液体，故在先行的泡沫料中采用了高浓度的表面活化剂(液体体积的10％)。为了同一理由，在开始作业时于该系统中投放了纯净的5加仑的表面活化剂料。
结果使主平台端处的压力显著提高，而这里的流速在第一种情形中也大于第二种情形。这样，便能配合在提升管底于气体驱油管的最低点对管内的液体进行摄取。可以预期，与情形1相比，在情形2中所存在的液体(要是有的话)要少，而有关的压力响应也似乎证实了这一看法。
当压力升到高出300～400磅/平方英寸(PSi)时，即停止抽液，以便让该系统稳定而用氮气本身来保持泡沫料的速度，任何时候，只要压力发生急增，就在整个程序中重复这一步聚。液体的注入速率、表面活化剂的浓度与气体的流率都各自根据此系统的性能而变化。
在情形2中，如压力响应曲线图上所示，保持着一种更受控的响应，据认为这是以下两个因素的结果，即管道中的液体较少而这一过程的控制技术更佳。
在情形1中，当泵送最终停止后(标明在点A)，在接着的几个小时内所发生的压力渐降，表明了液体流过了闸门部分。也就是在这个时侯，决定完全开启闸门，同时作好通海的准备，以上这两项工作都需要有潜水员参预。
气体驱油管道于井口盘端部的压力响应，更清楚地表明了闸门所引起的节流结果。图5是记录值的一个曲线图，其中得以见到一种可能因相变而有的清楚的倾斜变化。
在第二次的含水泡沫料处理(情形2)中，提高了泡沫料中表面活化剂的浓度，用于试验和补偿因闸门约束导致的2低速，同时，为了利用这种有成效的手段，当第一种情形中的泡沫料明显看来能最有效地从事其工作而且能良好地保持在一起时，似乎也可把此项方法用于其中。
气体驱油管道被通向海中。使泡沫发生器停止工作，同时按约3000标准立方英尺/分的流率泵入氮气20分钟，以试验和形成湍流并使之达到最大，并尽可能地实现重新起泡。
在此含水泡沫料的处理中，按间歇作业方式四次排空受料器。其中，前两批都是油，面后两批几乎全是水。容器底部沉积物与水(BS&W)的读数分别为0％、3％、100％与98％。估算排出了300桶水。在试采管道中尚留有水，在阶段3与阶段4中予以回收。
阶段2的参数汇总(含水泡沫料的处理)泡沫料的初始泵压为200磅/平方英寸(表压)，但随系统的性能而变化，管道的环境温度为40°F(4℃)。
单位 处理1 处理2氮气 标准立方英尺/分 1500～2500 1000～2600液体 桶/分 0/0.25 0/0.25表面活化剂 液体体积的体积％ 3％(体积) 5～10％(体积)在气体驱油管道 英尺/秒 约6.0 约5.5中估算的速度(平均)处理时间 小时 3.5 2.5所用氮气 标准立方英尺 447000 585000*所用表面活化剂 桶 …90加仑泡沫料中的水 桶 10桶 11桶产生的水 300桶±25％*包括55000标准立方英尺冲入海内/用以积累起冲洗压力的，以及55000标准立方英尺用于在冲洗后进行高速束氮气循环的。
以上结果表明，泡沫料稳定到定以用一种活塞式的方式排送液体，同时“松落下”的表面活化剂之再生能力看来也是令人满意的。
全部的处理结果是成功的而气体驱油管道中基本上没有聚积成堆的水。
阶段3 甲烷泡沫处理在制备甲烷泡沫中采用了与用在水基泡沫中相似的设备构型。下面所述的一些逻辑上的和安全方面的特点，值得重视甲烷泡沫要在系统所允许的最低压力下混合和注入，以便对于一定的氮气注入率时使速度达到最大，同时能保证流率处于气举闸门的能力范围内。起始压力约为100磅/平方英寸面积，在泵送终了约压力约为350磅/平方英寸面积。处理过程加以充分控制，使在压力响应中不发生峰值压力，而这是管道中基本上无水的一种表现。
直到泡沫料到达，在井口盘端部才能观察到有压力升高。图6表明了这种压力响应。
由于通过闸门的压力因反抗气体显然会对液体流作出反应，因而液态的甲烷料能够引入到泡沫料中，而且能在气体驱油管道的井口盘端部检测出。如图6所示，几乎正好是在预测出甲烷料将到达井口盘时，发生压力的的急剧增高。在此时刻，将系统关闭若干个小时让泡沫破裂。这样的泡沫料处理已成功地把高浓度的甲烷溶液，正好置放在最需要的区域(井口盘管道工程的盲端、低点等处)，并为开始气体驱油作业做好了准备。
这种纯净的甲烷料(12桶)是在开始注入泡沫料30分钟后当估计后者已沿此气体驱油管路行进了8200英尺时引入的(在100磅/平方英寸压力下)。此管道长约42000英尺，而压力响应发生在估计约行进到48000英尺(180磅/平方英寸)处。几乎正好是在算得的42000英尺处，在井口盘的压力记录计显示出有小的压力突增(10～15磅/平方英寸)，这是由于泡沫相此时正通过闸门。这一事实有助于断定，在井口盘处的液相的确是甲烷而不是业已被清除出的其它的水。
正好是在关闭此系统之前再注入第二批甲烷料(12桶)，目的在于让它置放到提升管的底部，以便掺入由于管道离开而可能聚积于此位置中的任何液体。
甲烷泡沫参数汇总所用氮气 210200 标准立方英尺所用表面活化剂 300 升泡沫料中的甲烷 5556 美国制加仓液滴中的甲烷 24 桶储罐中的甲烷 1436 美国制加仑算出的泡沫速度 约6 英尺/秒处理时间 3 小时产生出的水 无泡沫液相中 约95％，即有5％(体积)的甲烷百分率 的表面活化剂所用的表面活化剂是一种称作FC431可自3M公司购得的一种甲烷起泡剂。这是一种氟-碳甲烷起泡剂。这种起泡剂通常在泡沫料的液相中，以约1～25％(体积)，例如5％(体积)的量存在在。
不存在压力的剧增以及有方法预测出气体驱油管道对甲烷泡沫处理点的响应，说明阶段3的目的已经达到。这种气体驱油管道已沿其整个长度上分布有甲烷，而液态甲烷料则是在井口盘中。
上面叙述的算出的位移与系统的实际压力响应相匹配的方式，断定了此种管道内不存在聚积成堆的液体，因而对这种含水的处理结果已然成功。
阶段4 气体驱油作业开始在高达1750磅/平方英寸(表压)的压力下，将提升用气体引入气体驱油管道中。
在阶段3已结束后的正好12小时，要留出充裕的时间让甲烷泡沫破裂并排出其中的甲烷进入任何留在管道内的水中。一般地说，4小时据认为是所需要的最少时间。
在甲烷泡沫处理阶段结束时，在提升管(15)的底部已留有12桶甲烷料。在烃气泵送开始时，另引入20桶的甲烷料用于进一步处理任何可能聚积的液体，同时也去完满地饱和进入此管道中的气体。甲烷掺和到气体中是在高于正常的5加仑/分速率下开始的。这要持续到正好不超过7个小时。
此气体驱油管道中的压力增长是按照每10分钟约30磅/平方英寸的速率进行，而气流速率约为4百万标准立方英尺/日(mmsofpd)。
首先，压力增长到约为650磅/平方英寸，克服气体驱油管道中位于气体进到井口盘处的阀门，然后气体克服试采管的阀门从井口盘排出，而压力高达约1100磅/平方英寸。
结果，气体驱油管道在下述条件下开始工作，主平台喷射压力 1530磅/平方英寸面积环形总管压力 1590磅序方英寸(表压)，高读数体喷射速率 4.8百万标准立方英尺/日管头压力 310磅/平方英寸(表压)气体驱油管道在井(12)中的阀门位置是在4110英尺BKB(540英尺)处。
通过封闭此气体驱油管道并监控井头压力，可以对气体驱油情形作出判断。所有这些结果都示明在图7中。此外，大量增加的气体流量在主平台被接回。
权利要求
1.处理一种在其大致呈水平的某个或某些部段上含有残留流体之管道，使此种残余流体从其中排出的方法，此方法包括向管道内注入一种加压的高膨胀性泡沫料，此种泡沫料具有很高的重新起泡能力且可与前述管道之部段中的流体相适应，而此种泡沫料中所含的起泡剂则超过用来产生这类泡沫时所需的最小剂量；使此种泡沫料前进通过所说的那个管道部段或每个管道部段，与余留在其中的流体层相接触，通过这种泡沫料对此流体层的摩擦性摄取并影响到上述起泡剂发生从该泡沫料到该流体中的物质传输，从而造成挟带作用将所说的流体排向此管道的远端；终止这种泡沫料的注入，然后将加压气体注入此管道内，以在含有所说起泡剂的，余留于上述使起泡的管道部段或每个管道部段的流体中产生湍流，同时从该管道的远端排送出留在其中的绝大部分泡沫料。
2.依据权利要求
1规定的一种方法，其中，通过如下的方法，至少使前述管道部段中所说流体的大部分被排送，即在此管道中注入前述的泡沫料而确立一种横向的泡沫/流体界面，这种界面是在为保持住此界面所需最低速度或高于此最低速度的条件下向前通过该管道，以从此管道的上述远端排送大部分述及的流体，而在此管道中留下所说剩余量的前述流体，再按照前述方法处理。
3.依据权利要求
2规定的一种方法，其中述及的界面是以约3～15英尺/秒的速度推进。
4.依据权利要求
3规定的一种方法，其中述及的界面是以至少为5英尺/秒的速度推进。
5.依据权利要求
1至4中任何一项规定的方法，其中述及之泡沫料内的气体/液体之体积比至少为75％。
6.依据权利要求
5中所规定的一种方法，其中所说的体积比至少为98％。
7.依据权利要求
1至6中任何一项所规定的一种方法，其中所说的加压气体是与所说泡沫料气相中的气体相同。
8.依据权利要求
1至7中任何一项所规定的一种方法，其中所说的加压气体是从氮气、空气与气态烃类这一组中选取。
9.依据权利要求
1至8中任何一项所规定的方法，其中所说的泡沫料是一种含水的泡沫料。
10.依据权利要求
9所规定的一种方法，其中所说泡沫料中的液相，按体积计含有1～15％上述的起泡剂。
11.依据权利要求
10所规定的一种方法，其中所说泡沫料中的液相，按体积计含有3～10％上述的起泡剂。
12.依据权利要求
1至11中任何一项所规定的一种方法，还进一步包括有这样的步骤；向前述管道内注入一种含有处理剂的加压泡沫料，用以排送留在此管道内的残余泡沫料，同时能让这种泡沫料在此管道内分解，而将这种处理剂或者沉积到该管道的壁部上或者沉积到带有任何留在其间之液体的溶液中。
13.依据权利要求
12所规定的一种方法，其中述及的处理剂至少包含甲烷，异丙醇和侵蚀抑制剂中的一种。
14.依据权利要求
13所规定的一种方法，其中所述含有一种处理剂的加压泡沫料，具有一种体积至少约含75％这种处理剂的液相。
15.依据权利要求
13或权利要求
14所规定的一种方法，其中所述含有一种处理剂的加压泡沫料，具有一种按体积至少约含95％这种处理剂的液相。
专利摘要
排除管道中水平部段内所余流体的方法，向其中注入加压的高膨胀性泡沫料将残余流体带到管道远端，然后再向管道内注入加压气体使残余流体中产生湍流而排送出留于其间的大部分泡沫料。泡沫料的注入，确立了一种横向的泡沫/流体界面，并以保持住此界面的最低和高于此最低的速度推进此界面，借此能从该管道的远端排送出大量的剩余流体。还可向管道中注入含处理剂的加压泡沫料，处理剂分解沉淀到管壁上后还能起到防护作用。
文档编号E21B21/14GK87104321SQ87104321
公开日1988年3月23日 申请日期1987年6月20日
发明者约瑟夫·D·夫勒尔, 阿兰·J·伊维特 申请人:泰克萨科有限公司, 诺斯科威尔服务公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan