泡沫里的革命：中国泡沫排水采气技术自主创新之路

9月12日，从西南油气田公司获悉，公司对196口页岩气井及54口常规气井实施泡沫排水采气技术措施，今年累计维护气井产量近7亿立方米，稳产增产效果显著。

泡沫排水采气技术是一种有水气藏开发经济高效的开发技术，通过向气井注入起泡剂，将井底积液转化为低密度泡沫，借助气流携带至地面，从而消除积液、恢复气井产能。

西南油气田是国内泡沫排水采气技术的发源地，对于有水气藏稳产，泡沫排水采气是其中关键技术之一。西油整体技术水平达到国内领先、国际先进，该技术也成为中国石油“老气田硬稳产”的核心引擎。

然而，泡沫排水采气技术的发展历程，并非一开始就一帆风顺……

20世纪70年代末，四川盆地多数有水气田进入开发中后期，随着地层压力衰减，井筒积液严重，气井产能显著下降。如何经济有效地排出地层水提升气井产量，成为当时采气工艺技术科技攻关的紧迫课题。

技术破冰

从红村灯火到CT5-2的诞生

1979年深冬，四川威远红村，在当时四川石油管理局统筹下，天然气研究所(西南油气田天然气研究院前身)与兄弟单位的科研人员在简陋砖房内围聚在搪瓷反应釜旁，熬制着来自山林的无患子果实，淡黄色的液体裹挟着气泡在釜里翻涌。这是四川盆地，也是中国气田开采史上泡沫排水采气技术的首次集体攻关。面临川渝气田三十余口“水淹井”濒临废弃急需“救治”的紧迫需求，科研人员夜以继日开展攻关，成功研制出我国泡沫排水采气技术工艺第一代起泡剂——无患子提取液。1980年3月，当首批无患子提取液注入威基井后，气井井口压力72小时内持续回升，日排水量从3立方米激增至23立方米。这一刻，中国泡沫排水采气技术探索初现曙光，这是集体智慧的结晶。尽管这剂“土方”受限于天然原料种类和工艺水平，起泡性能和稳泡性能不够理想，但这次探索却为后续技术突围埋下希望的火种，为撕开技术封锁奠定了基础。

进入20世纪80年代，含硫气田开发对泡沫排水采气技术提出严苛挑战，真正的考验在川南矿区降临。面对付1井硫化氢浓度高达32克/立方米、高矿化度地层水等复杂井况，国外进口药剂“水土不服”，彻底失灵。在硫化氢“毒”与高矿化度“盐”双重挑战下，油化技术团队临危受命，彭年穗、何媛玲等第一代“西油泡排人”，靠着简易防毒面具防护，连续3个月昼夜轮替，历经上百次配方试验，于1985年成功研发具有完全自主知识产权的硫酸盐类表面活性剂CT5-2，并配套开发CT2-11缓蚀剂。现场应用一举成功，数据令人振奋：含硫环境中泡沫高度稳定大于280毫米，缓蚀率大于90%，腐蚀速率仅0.03毫米/年。在川南纳10井等试验中，CT5-2展现出卓越的排液效率和地层友好性，五口“濒死”气井重获新生，一举扫除了含硫有水气田开发障碍，标志着我国泡沫排水采气技术实现从引进跟随到自主创新的根本转折。

自主攻坚

从功勋井重生到全国推广

1990年，自流井气田功勋气井-自2井被80立方米地层水淹没，油压降至0.2兆帕，日均产气不足800立方米，濒临报废。天研油化团队携CT5-2紧急驰援，基于对药剂特性的精准把握，首创“小剂量连续加注”工艺，每日向2000多米的井筒内精准注入27公斤药剂。难熬的9天过去，井口死寂……第十天，奇迹出现了，油压表指针从0.2兆帕快速回升，最终定格至4.8兆帕，“井活了!”至此，这场技术奇迹开启了自2井持续60年的稳产传奇，创下了四川油气田单井“累计产气量最多、泡沫排水采气工艺应用时间最长、经济与社会效益最好”的3个之“最”。其成功经验推动了排水采气工艺在四川盆地的广泛应用，为复杂气井开发提供了技术范例。

自2井的多次遇险获救，展现了精细管理和技术创新的重要性，一次次的“绝处逢生”，更为后续气井的安全生产和高效开发提供了宝贵经验，提升了整个天然气行业的技术水平和管理能力。一段时期内，自2井日产气稳定在7万~8万立方米，至其步入生产后期，累产天然气超50亿立方米，可满足超过1500万个家庭、4500万人一年的用气。

自2井的成功像一块巨石投入平静湖面，全国有水气田泡沫排水需求激增。而传统生产工艺短板日益凸显，CT5-2药剂成本高，受制于原料和生产工艺的缺陷，规模化生产步履艰难。困局之下，工艺革新的接力棒交到唐永帆、范波等第二代“西油泡排人”手里。他们扎根威远化工厂开展工艺攻关，不顾刺鼻的硫磺味，一遍又一遍，记录下300余组中试数据。1994年春，一场静默的工艺革命悄然完成——固体药剂磺化新工艺成功投产。这项革新使吨成本直降3000元，日产能提升30%，彻底解决规模化生产瓶颈难题。1996年，范波等人在前辈的基础上，主导开发了多效起泡剂—CT5-7，该剂突破了国外常规起泡剂的局限，继CT5-2后获得了更大的技术飞跃。

至1999年，自主研发的泡沫排水药剂覆盖至西南油气田、长庆油田、中原油田等油气田千余口气井，累计服务3000余井次。在川渝含硫气田中，单井增产率达40%，国产化率100%，成本仅为进口药剂的五分之一，成为“降本增效”的典范，获得多项四川石油管理局科学技术进步奖，深化研究、配套药剂也获得四川省科学进步奖。从原始创新到工艺革新，西南油气田通过一次次具体突破支撑起CT5-2到CT5-7的技术迭代，更完成了从实验室到产业化的壮丽征程，铸就了中国泡沫排水采气技术不可撼动的基石地位。

时代跨越

从页岩气破壁到标准引领

历史的车轮驶入页岩气时代，新的“卡脖子”困境横亘眼前。因页岩气开发生产特征与常规气存在较大不同，页岩气开发初期，长宁H3-1井作为国内首口泡沫排水试验井，面临“出水规律不同、携液效率不同、产气规律不同、生产工艺不同以及管理要求不同”诸多困境，生产再次陷入僵局。面对重大技术壁垒，西南油气田天研院油化技术团队再次发起冲锋。

2016年，蒋泽银等第三代“西油泡排人”站在了技术攻坚的最前沿。这次不仅仅是对药剂性能突破的要求，更需要解决的是现场系统性难题，复杂井况、加注工艺、加注设备和现场管理的难题像一张“网”企图牵绊住技术专家前行的脚步。实验室灯火长明，团队深挖药剂分子构效关系，找到高温高盐环境下失活的原因。历经百余次配方优化，团队创新引入两性离子“分子锚”结构，成功研发出CT5-7C特种起泡剂，在150摄氏度、70克/升矿化度盐水中仍能保持稳定泡沫结构，彻底攻克难题。经过不断探索和现场的充分实践，充足的数据使蒋泽银团队创新研发了泡沫排水自动加注等系列装置，而后随着李佳博士的加入，泡沫排水采气技术不断向智能化深入，他构建起系列模型，解决了药剂如何加、何时加等问题，最终使泡沫排水药剂自动精准加注进各井井筒，也建立起页岩气井泡沫排水采气管控系统。

依托这一自主技术，在长宁H3-1井打出漂亮“翻身仗”：药剂首日应用，该井日产气量从1.0万立方米跃升至1.28万立方米，增幅近30%，稳定生产周期从45天延长至180天，单井年药剂费用节约成本68万元。这场从分子结构设计到工业应用的100%自主突围，标志着页岩气泡沫排水技术实现历史性自主自立，这是国人技术自信的充分彰显!更振奋的是，以此为起点，该技术推广至整个川南页岩气田，成为支撑川南页岩气年产能突破120亿立方米的核心支柱。

技术突破需要标准护航。西南油气田以40年技术积淀为基石，构建起完整的标准化演进链条。1995年，凝聚天研院十年智慧与现场验证的行业标准《排水采气用起泡剂CT5-2》(SY/T 5761-1995)颁布，首次系统规范起泡、稳泡和携液性能等8项技术指标，支撑国产药剂覆盖全国3000口气井。进入页岩气时代，标准化建设踏上更高征程：2020年，形成中国石油集团企业标准，为长宁区块66口井规模化应用提供技术准则，支撑当年增产天然气2.82亿立方米；2023年，联合中石油、中石化等10家单位制定的《页岩气 排采工艺技术规范 第3部分：泡沫排水》(NB/T 11045.3-2023)由国家能源局发布，首次系统规范平台井组整体工艺设计、装置配套及加注流程，填补全球页岩气泡沫排水专项标准空白；2025年，开展《泡沫排水采气用起泡剂评价方法》(SY/T 6465-2000)修订工作，进一步提升标准的实用性。

从首个行业标准到各大油气田推广应用的全球引领，西南油气田以“技术突破驱动标准升级，标准体系反哺技术推广”的双螺旋模式，诠释了自主创新的中国范式。

四十载薪火相传，铸就国之重器。从威远红村的技术自救，到标准引领在平台井组的落地生花、几代西油天研人从工艺淬炼的坚守，到精准施治的执着，再到页岩气站场不服输的突围，建立起一座“攻坚克难、精益求精”的精神宝库，以持续创新打破能源困局。当深层气藏被智慧与科技的力量层层“唤醒”，沉睡亿万年的气龙在地下轰然涌动，监控屏亮起实时产量曲线，跳动的数据，正是红村灯火在新时代的璀璨延续，延续的背后是不惧挑战、勇于追梦、壮志满怀的生动实践，终于，这场由西南油气田天研院开始、三代西油天研人接续奋斗的“泡沫里的革命”，终将翻涌的泡沫化作了保障国家能源安全的澎湃力量!(房金)