摘要：随着气田的不断开发，井底积液逐渐增多，其对气井的自喷能力和产气能力影响逐渐加剧，严重影响气井经济效益和开采寿命，甚至可能将气井淹死，导致停产或报废。泡沫排水采气工艺由于其施工方便，廉价高效的特点，已经成为气田排水采气的主体措施。为保证气田的持续稳产，研究泡排工艺的技术创新管理至关重要。为此，文章首先对技术创新管理的概念、必要性和要点进行介绍，接着从技术创新管理的角度提出泡排工艺的技术创新可从泡排剂的优化、泡沫消除剂的优化、智能化设备的研发和管道改进四个方面进行，然后以延145-延518井区的排采工艺技术创新情况作为实例进行说明。
关键词：泡沫排水采气,技术创新管理,泡排剂,智能泡排工艺
0引言
随着经济的快速发展，国家能源战略地位也不断提升，截至2022年，我国水气藏在已开发气田中的占比已达到8成以上，水气藏占总储量的比例也达到3/4[1]。水气藏产水量随着气田的不断开发而不断增加，这导致气井井底的部分地层水和相关凝析物无法被带出，进而产生井底积液[2]。井底积液会对气藏造成额外的静水回压，积液的持续累积会逐渐加剧对气井自喷能力和产气能力的影响，严重影响气井的经济效益和开采寿命，甚至可能将气井淹死，导致停产或报废[3]。因此，采取合理有效的排水采气措施对气田维持长期稳定生产、提高采气效率至关重要[4]。泡沫排水采气工艺(以下简称“泡排工艺”)的原理是向井筒注入药剂将积液变成低密度泡沫，靠自身气流将积液带出地面，因其具有操作简单，适用性强，性价比高等优点，已经成为气田排水采气的主体措施。
自1995年实施科教兴国战略以来，无论是国家层面还是企业层面都加强了对科技研发的投入[5]，在石油行业，为保证气田的持续稳产，对泡排工艺相关技术的创新管理至关重要。泡排工艺始于20世纪50年代的美国，并在70年代有了很大的发展，我国在20世纪80年代四川气田开始研究气井泡沫排水采气工艺技术[6]。近年来，关于泡排工艺的技术创新，学者们已经取得了一定的研究成果。2012年，余淑明等[7]结合苏里格气田气井的实际情况介绍了各项排水采气工艺的实施条件及应用现状，并指出了排水采气工艺技术的发展方向，这对深化苏里格排水采气工艺技术的应用具有一定的指导意义。2014年，李庆军[8]针对苏里格气田气井泡沫排水采气人工加注成本高、劳动强度大等难点，进行了天然气井泡排棒自动投放新技术的研究，经过实际应用表明新技术具有明显的增产效果。2022年，吴秋伯等[9]从耐高温高矿化度、抗甲醇、抗凝析油和缓蚀等功能出发，介绍了近年来国内排水采气用起泡剂的室内研究及现场应用进展，并对今后的研究提出建议。2023年，李楠等[10]针对页岩气稳产面临的智能化程度低、效率差、成本高等突出问题研制出一套适用于昭通页岩气平台井的泡排智能集群加注装备，实现了“1泵对8井”的泡排智能集群加注，具备安装维护简单、低成本、高效益等特点。综上所述，研究者大多根据特定气井的泡排工艺现状出发进行技术创新，少有研究从管理的角度对泡排工艺技术创新进行系统的梳理。因此，本文首先从技术创新管理的角度提出泡排工艺技术创新的方向，然后以此为理论基础对延145-延518井区的泡排工艺技术创新情况进行介绍。
1技术创新与管理
1.1技术创新与管理的概念
技术创新内涵既包含技术性变化的创新，又包括非技术性变化的创新。技术创新与管理理论具有以下特征：
(1)技术创新与管理是一系列活动的总和，包括从一项技术或一个工艺概念的产生，经过技术获取(研究投入或技术引进)，到试点运行，以及推广应用、经济效益评估等一系列活动。
(2)技术创新与管理不局限于技术本身，除技术本身的创新外，还包括与之相适应的组织创新、制度创新、管理创新等。因此，技术创新需要企业将有利于技术竞争优势形成的生产要素进行科学的组合。
(3)技术创新与管理是一种经济概念，也是一种发展观[11]。这一理论的一个根本特点是高度重视技术变革与创新在企业经济发展中的巨大作用。技术创新必须以效益为导向，并能最终转化为生产力、有利于效益增加。
1.2企业进行技术创新管理的意义
(1)创新是引领发展的第一动力。目前，伴随着我国市场经济的规模持续扩大，油田进入了新的高速发展时期，迫切要求从思想、理念、机制等方面加快转变[12]。泡沫排水采气工艺作为气田排水采气的主体措施，但相较于其他发达国家，我国泡排工艺技术起步较晚，所以为更好地适应油气行业的高速发展，联系实际情况，进行泡排工艺技术创新管理具有重大意义。
(2)泡沫排水采气工艺的实施为气井增产提供途径。为更好地实施泡沫排水采气工艺，提高其成功率，增强其效果，必须对其进行技术创新管理。技术创新管理不仅包括技术优化，还包括管理优化。技术优化是对工艺实施过程中的药剂、方式、器械等要素或条件进行优化；管理优化是对其在管理流程，管理要素进行优化。
1.3技术创新管理的要点
技术创新方向应注重新工艺、新技术的转化，建立清晰、完整、适用、高效的企业实践技术标准体系。
1.3.1各项技术标准建制完备，管理规范
(1)在上级规定和行业标准的基础上，制定适合本企业自身特色和发展要求的技术标准和规范；
(2)建立标准管理体系，包括归口管理的组织架构、标准化管理流程和相关制度等，实现标准化管理；
(3)统一企业内部技术规范和标准，并予以动态维护和更新；
(4)通过建立典型案例或专题等形式，加强规范化和标准化的程序，降低风险；
(5)建立标准化管理的监督和反馈机制，运用过程监控和事后分析等多种手段来保证技术规范的统一实施。
1.3.2注重新工艺新技术的转化，建立新技术试点和推广的应用管理
(1)视新技术为重要资源，建立完善的新技术学习制度，保证学习的连续性和规范性；
(2)能够及时获取经营管理相关的理论、技术、案例、实践经验等，并将这些知识作为重要资产进行保护，同时进行推广；
(3)技术部门制定技术贡献率评价体系，激励员工努力提升专业知识和技能，积极参加技术创新活动。
1.4泡排工艺技术创新方向
(1)泡排剂的优化。泡沫排水工艺的原理是向井筒注入药剂将积液变成低密度泡沫，靠自身气流将积液带出地面，由此可知，在泡沫排水采气工艺的整个流程中，泡排剂是其中至关重要的一环，其性能的优劣对泡沫排水采气工艺的实施效果起决定性作用[3]。
(2)泡沫消除剂的优化。在泡排工艺的开展过程中，返排至地面的液体中如含有过多泡沫，消泡不彻底，会影响分离器气液分离效果，大量泡沫进入下游工艺，可能会对地层，对设备造成伤害。
(3)智能化设备研发。随着气井的开采，泡排工艺的实施过程中存在着泡排剂效果变差，工人的工作量增大、效率却变低等问题，严重制约天然气气田开发经济效益的提高[13]。智能化设备研发可有效降低泡排工艺实施的工作量，结合数据实时传输，可实现设备远程控制，大大提高工作效率。
(4)管道改进。在泡沫排水过程中，管道是非常重要的组成部分。通过优化设计，改善管道的结构，可以提高泡排效率；合理选择管道的材料，降低管道摩擦力、提升管道的耐磨性，可以延长管道的使用寿命，降低成本。
2 延145-延518井区排采项目的技术创新管理
2.1泡排剂的优化
2.1.1 MN581纳米泡排剂
MN581高效增产泡排剂用于天然气井泡沫排水采气工艺，采用多种绿色表面活性剂配伍，在低压、低渗透天然气井中具有较好的起泡和携液能力，能比较明显的增产增效，具有起泡性强、稳泡性好、抗凝析油性能稳定、耐酸碱性强等优点，长期使用不会对地层造成二次伤害，系无公害环保油化产品。MN581与常用泡排剂的性能对比如表1所示。
以上实验测试结果表明，MN581泡排剂在地层水、温度为50℃的环境下，其初始起泡体积、泡沫半衰期、携液量都较市场常用的泡排剂有较大的优势，这些性能使其更适合低压、低产、低渗透井的排水作业，综合考虑性能及使用成本，MN581起泡剂的建议最优浓度为0.3%～0.5%。
2.1.2应用效果
2022年延145-延518井区累计纳米泡排168井次，累计增产气量301.71万m3。
延145井区使用MN581泡排剂进行纳米泡排共119井次，泡排周期为10～15天，累计增产气量154.7万m3，平均单井次增产1.3万m3/井次。和常规泡排相比，纳米泡排的周期缩短3～5天，平均单次泡排增产0.915万m3/井次。
延518井区使用MN581泡排剂进行纳米泡排共49井次，泡排为周期15～25天，累计增产气量147.01万m3，平均单井次增产3.0万m3/井次。和常规泡排相比，纳米泡排的周期缩短5～8天，平均单次泡排增产1.95万m3/井次。
2.2智能泡沫排水采气工艺技术
2.2.1智能泡沫排水采气工艺技术路线
随着气田的不断开发，为解决泡排药剂效果变差，人工成本增加等问题[13]，保证气田的持续稳产，智能泡沫排水采气工艺应运而生，其技术路线主要包括研究泡排采气时机、研发智能加注装置、采集数据积液诊断、加注制度优化调整、优化配套药剂5点内容。
2.2.2智能泡沫排水采气技术指导原则
为保障智能泡沫排水采气工艺顺利实施，需根据工艺流程指导原则进行操作。具体内容如下：第一步，要分析历史生产曲线，判断地层产水量及产水规律；第二步，检查水样的外观和氯离子浓度，以评估目前产出液体的性质；第三步，对比不同阶段产液情况，摸清井筒积液情况；第四步，强排环空积液，并通过地面产液和进站压力曲线等判断是否排净积液；第五步，优化泡排制度，以确保气井排液效果；第六步，监测产液产气情况，验证泡排效果；第七步，核算药剂与产液比例，确保泡排剂的合理加注浓度；第八步，含凝析油气井定期取样，以防止井底凝析油乳化；第九步，也要做到针对单井制定相应的对策，对每口井的加注制度进行分别分析归纳。
2.2.3自动注剂装置设备介绍
(1)自动注剂装置由智能控制部分、电机部分和机械部分组成。智能控制部分通过间歇信号控制电机启停，电机部分为化学注入系统提供动力源，机械部分旋转实现药剂自动注入，最大工作压力可达21 MPa(标准型)。
(2)自动注剂装置的优点有：装置采用太阳能板充电，无需其他单独的电路，使其运行更经济；可以根据气井的实际需求调整注剂量和注剂时长，避免浪费药剂；能够实现完全自动泵注，无需工作人员值守；具有多种保护机制，确保安全可靠；气动泵体积小，安装、操作和维护都很方便，是目前十分理想的自动注剂设备。
(3)自动注剂装置具有4大特点：①能够实时数据传输、远程启停泵、远程调节泵注量、远程液位监控；②双泵双罐设计，同时加注起泡剂、消泡剂、缓蚀剂、解堵剂等药剂，也可同井组使用，节约投入成本；③撬装内部加热设计，管线保温处理，冬季撬装内部也能达到30℃,可正常进行药剂加注；④关键部件为进口设备，泵注压力最高可达25 MPa，设备安全稳定，可满足不同工况下的需求。
3结语
3.1结论
(1)泡排工艺作为目前国内气盆地采用的主要排水采气工艺，对其技术创新管理进行研究至关重要。泡排工艺的技术创新可从泡排剂的优化、泡沫消除剂的优化、智能化设备的研发和管道的改进4个方面进行。
(2)延145-延518井区当前使用MN581高效增产泡排剂，该泡排剂采用多种绿色表面活性剂配伍，在低压、低渗透天然气井中具有较好的起泡和携液能力，能比较明显的增产增效。
(3)井区泡排剂的加注主要采用人工加注方式，但随着气田开发进入后期，气井出水日益严重，造成气井产量持续下降，泡排车人工加注方式能耗大、效率低，综合成本居高不下。智能化设备的研发可有效降低工艺实施的人工成本，提高工作效率。
3.2启示
(1)在经济规模迅速扩大，油气行业快速发展的环境背景下，创新始终是企业稳步发展的决定性原因。企业进行技术创新管理不仅能够保证当前市场，技术创新储备也保障了企业未来的发展。泡沫排水采气工艺作为气田排水采气的主体措施，该工艺的实施为气井增产提供途径，联系实际情况，进行泡排工艺技术创新管理具有重大意义。
(2)在油气行业中，泡沫排水采气工艺的技术创新首先需要准确把握市场需求。通过深入调研和分析，了解当前及未来一段时间内油气开采行业对泡沫排水采气技术的需求变化，从而确定技术创新的方向和目标。同时，根据市场需求和技术发展趋势，明确技术创新的定位，确保所研发的技术能够解决实际问题并满足市场需求。
(3)技术创新需要充足的资源支持，因此企业资源的整合配置至关重要。要想泡沫排水采气工艺的技术创新实现高效率、高产能，应全面整合包括资金、设备、技术、人才等内外部资源，并进行优化配置。通过对各种资源的有效利用，降低创新成本，提高创新效率，实现资源的最大化利用。
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