积液气井排水采气工具研制及运用

积液气井排水采气工具研制及运用

高义杰 刘沛

长庆油田分公司第二采气厂 陕西榆林 71 90 00

摘要：随着经济和科技水平的快速发展，在天然气的排水采气过程中，需要根据每个气井的实际情况，选择不同种类的排水采气工艺，清除井内的积液，保证天然气的稳定开采。在对低压低产气井进行开采时，往往要面对井内的积液和井内的压力不足等问题。因此，需要对开采工艺技术进行不断革新，降低天然气的开采难度，从而提升天然气的开采产量。

关键词：气井开发；井底积液；排水采气；工具研发

引言

当前气举工艺配合合理的气举工具和地面配套技术，大幅强化了气举施工中工具的可靠程度，拓展了多维导向下的运用范围；设备方便优选运用的可投捞式自动换向阀工具在运用过程中能极大强化单井运行可靠性，经过多年的技术积累和改进，柱塞举升式排水采气所涉自动控制器、卡定器、柱塞等工具在全尺寸通用的前提下进行了承压、抗腐蚀能力升级，有效强化了柱塞举升技术的运用范围。

1气井排水采气工艺的内涵

从我国的天然气储量变化趋势中可发现，在针对天然气井进行排水采气时，常需要借助对应的排水采气方法，保证天然气井内部水分得到稳定排除，便于天然气顺利得到开采。由于天然气井内储备的天然气多处于地下结构中，故而开采人员需充分结合天然气井所在位置，来确定具体的天然气开采方法，以便提升开采质量。若不及时将井内水体排出，不但会降低开采效率，甚至会造成天然气井内能源受水体等因素的破坏，形成低纯度天然气，由此破坏正常的天然气开采秩序。所以为了保证开采结果符合预期要求，保证天然气井开采项目具有更高效益，理应加强排水采气工艺方法的推广。

2应用排水采气工艺的必要性

为了提高天然气的产量和稳定安全开采，需要对开采气井的工艺技术进行创新，根据不同气井的实际情况，对气井进行合理的开采。经勘查发现天然气在大量的开采过程中，会导致天然气井的产量不断下降，出现低压和低产等问题，且在开采时需要注意气井中气层对其的自喷能力，如果自喷能力下降，则会导致天然气的产量减少，因此，采用排水采气的工艺技术对于低压低产气井具有积极意义。

3低压低产气井应用排水采气工艺

3.1弹快式卡定器缓冲弹簧总成

通常在深井或者井筒出砂、出盐等复杂工况下，多维因素导致的卡定位器位移以及斜井、大位移井出现的中座放困难能事件时有发生。而经改进并投用现场的新型弹块式卡定器缓冲弹簧总成能解决现场工程问题，其最新的修井作业反馈，运用该种型号产品能在工作筒保护下顺利下放至预定位置，并且在预留工作筒中随着完井管柱上的工作腔进行钢丝投放作业。在具体操作运用过程中该设备可以通过不同次数的振击进行座放，而预设力和保险销也能在规定应力下剪短，以优化老式卡定器上提下放座放过程中出现的不同损坏因素，从而达到全面优化复杂井况及其深井、大斜度井中不同工况下的投捞工作成功率。

3.2连续油管排水采气工艺

采用连续油管对天然气进行排水采气，由于这种方式不需要对气井进行压力作业和接头等工作，操作过程便捷直接，能在一定程度上降低成本消耗，因此，在天然气井的采气时，得到了广泛的应用。而采用连续油管排水采气工艺不仅能够极大程度上提升排液量的效果，还能用于机抽工艺技术。连续油管技术能够代替常规的抽油杆，且没有井下的零件，能够在一定程度上降低部件的磨损程度，提升机抽排水采气的高效工作，提高液体的流动速度，加强气井的排液能力和效率，解决气井积液的问题，从而提升天然气的产量。

3.3嵌入式程序的实现方法

嵌入式程序的运用使气井的排水采气生产制度不再是一成不变,排水采气设备可以根据气井的生产参数进行自主管理。自主管理是指,当排水采气设备按照上位机给的初值运行、或者在初始命令运行一段时间后,若生产制度不能达到排水采气的目的,就会开始调整生产制度,直到达到判定为排水采气有效为止，并依据气井生产规律寻找最合理的生产制度,使气井保持在该生产制度下运行。如果气井在生产一段时间后，生产制度与气井生产情况出现不适应时,嵌入式程序便会再次启动，反复进行上述过程,直到再次寻找到最合理的生产制度。

此外，通过嵌入式程序的运行,气井每次调整生产制度完成后(达到预期的效果、在一段时间固定执行某一生产制度),主控单元即生成一条结果发送至上位机(调整前的生产制度、以及最终的气井所执行的生产制度),便于作业区的技术人员判断生产制度调整的有效性。当嵌入式程序在多次、反复调整均无效的情况下,也会发送一条指令上报上位机,由就地管控转变为人工干预,确保气井能够在第一时间调整到最佳的工作状态,避免在与自身生产条件不相适应的生产制度下长时间运行。

3.4超声波排水采气

实施超声波排水采气，在超声波的震荡作用下，可以排除天然气中的水分，降低含水量。超声波排水采气的操作较为简单，且方便管理。为了进一步提高超声波排水采气的工作效率和工作质量，需要对工艺方法进行优化和创新。但需要结合超声波的特点，建立超声波波场，在超声波的作用下，天然气流动的过程中，会产生一定的能量，从而使井内水温升高，达到可雾化的温度，将井内的水由液体转变为细微的雾滴，由低流速气流携带出来，进而提高排水效果，保障采气质量。

而超声波排液的过程，主要依靠气井自身能量，并不需要借助外界能量，因此具有节能的效果。若在天然气排水采气过程应用超声波雾化装置时，还需要技术人员对现场进行勘察，并根据其勘察的实际情况进行合理的深度设计，然后再将其置入指定位置。

3.5涡轮泵排水采气

涡轮泵主要是采用液压涡轮驱动方式对井下进行泵送工作的机器。其中最大的优点在于将之前潜油电机替换成高速的水力涡轮，离心泵进行开采，具有稳定性、控制性能好、耐高温和抗腐蚀性的特点。除此之外，涡轮泵的排水采气技术受其他因素较小，不会受到气井的深度和气井产量等因素影响，而且涡轮泵还能够在斜井中使用。由于涡轮泵的地表结构和井下结构与水力射流泵运作相同，井下的涡轮泵是由多级涡轮、混流泵和离心泵组成。可以将地面存在的液体利用油管方式，达到气井的深处，结合涡轮机提供的运作动力，带动离心泵的稳定运作，从而达到井内积液的排除和天然气的高效开采的目的。

结语

综上所述，在天然气的排水采气过程中，需要根据每个气井的实际情况，选择不同种类的排水采气工艺，清除井内的积液，保证天然气的稳定开采。使整个天然气在排水采集工艺的应用方面能够达到应用要求，避免排水采气工艺因应用不当造成整个天然气开采受到影响。因此，采取有效的天然气开采措施，并根据天然气的特点做好工艺的升级是关系到天然气井生产效率的重要因素。

参考文献：

[1]任基文.天然气井排水采气工艺方法探究[J].化工设计通讯，2020,46(01):36+38.

[2]徐大喜.天然气井排水采气工艺方法优化分析[J].中国设备工程，2020(02):94-96.