气田排水采气效益开发技术策略

气田排水采气效益开发技术策略

闫江 李晨曦 慕飞

长庆油田分公司第二采气厂，陕西 榆林 719000

摘要：随着我国气田的深入开发，气井不同程度上出现了积液现象，需要对气田开展排水采气工程研究。本文通过对排水采气技术的分析，详细叙述了气田排水采气开发策略，为气田采气效益提升提供技术支持。

关键词：气田排水；气井积液；效益提升

前言：气田储层含水保护度高，气井积液普遍，大量气田由于积液严重而产量锐减，因此对于气田排水采气工艺技术研究要加大力度，要持续优化完善井全生命周期管理对策，采取措施提高最终采集率，在提升效率的同时控制成本，最终达到提升排水采气效益。

1低成本主体排水采气技术

1.1泡沫排水采气

泡沫排水采气工艺原理是向气田内部注射起泡剂（表面活性剂），与积液混合，借助天然气的搅动产生大量低密度含水泡沫，水泡沫在气流涌动下携带内部积液排出气田。

有效泡沫排水的临界流速公式为：

－中σ-----气液表面张力－ρ₁-----液体密度－ρ_g-----气体密度

－_t------气体临界流速

若气体表面张力为0.06 ，井口压力为1.2MPa，油管内径为62mm，偏差因子为0.93，温度为295K，经计算泡排后的气体理论临界携带流量为4420m³。

1.1.1泡沫排水采气工艺对型号的选择

在使用泡沫排水采气工艺技术时，要考虑起泡剂具有的稳定性、发泡能力、温度敏感性以及对矿化度的适应性等性能，结合起泡剂在使用过程中取得的效果来选择起泡剂的种类。我国气田在泡沫排水采气工艺中主要使用的起泡剂为UT-6、UT-8U和T-11C三种型号。

1.1.2井筒影响因素分析

泡沫通过节流器时会产生三种现象：第一是堆积现象，泡沫会在节流嘴下部堆积，通过后泡沫变细密；第二是破泡和桥堵现象，该现象是指液膜在节流嘴中达到临界弧度会破裂造成堵塞；第三是二次气泡现象，通过节流器的泡排剂若持续被气流搅动会再次起泡，携带液体生产。

1.1.3有效性分析

以苏里格气田为例，该气田近3年累计开展超50000井次，增产气量6.3亿方。该措施有效率由82.1%提升至86.1%，对于如产气量高于5000m³气井增益效果巨大，施工较易，见效快，但无法完全解决后期排液问题。

1.2速度管柱排水采气

通过井口悬挂较小的油管作为生产管柱，降低临界携带液体流量，提高气体流速，增强气井携带生产能力，达到排水采气目的。

1.2.1管柱优选

油管内气体流速是气井排液能力的关键，气体流速越大排液能力越强，所以在管径的选择时应避免管径小的管柱。

气体临界携液流量计算公式为

其中q_sc----气井临界携液流－

T-----井底温－

Z-----天然气压缩因－

A-----油管横截面积

1.2.2有效性分析

以苏里格气田为例，根据此气田独有特点选取规格为38.1mm 3.18mm的连续管作为生产管柱，实验表明，使用速度管柱排水采气工艺大大增加了气井的采集率。

2智能排水采气技术

我国为提高气井措施效率、降低人员劳动强度，加快智能化排水采气规模应用为重中之重，运行智能管理的前、中、后三端互联智能化管理平台，形成了三类智能化排水采气技术。

前端：实现现场控制与数据采集；中端：建立无线高速传输网络，实现数据远传，设备远程控制；后端：搭建智能管理平台，实现对气井状态的智能监测、智能生成生产方式等功能^[1]。

2.1智能柱塞

开发智能柱塞技术并与井口动液面测量装置相结合，能有效改善常规柱塞工作量大、运行效率低等问题。智能柱塞的主要功能为液面自动监测、智能优化制度、对故障进行智能诊断。智能柱塞的运用使得40余口试，井的开井率提高了15%,气量提高,0%，液量增加21%,，人工参调频率下降70%，成功实现气井生产制度优化。

2.2智能间开

由于在气田开采过程中有开采井数多导致人工开关井工作量大的问题，我国进行了搭建远程控制平台的试验。

电动针阀间开：由智能调节阀、智能控制器太阳能供电、通讯，实时采集气井参数，通过对参数进行运算，从而调节智能阀门开度完成气井的平稳开关。

气动薄膜阀间开：由智能控制器、压力变送器驱动电磁阀、气动薄膜阀组成。通过装于井口套管末端的控制器，电磁阀组控制低压气源供给薄膜阀，从而控制薄膜阀，完成开关井。

实验表明，将智能化排采措施运用到现场来，是管理模式由人工向智能的转变，大幅降低了人员劳动强度，是保障气井高效开发的重要手段。

3水平井排水采气技术

确保水平井稳定带液生产，水平井作为气田开发和稳产的重要手段，对气田稳产具有重要，义。由于生产管柱尺寸大,结构复杂、斜井段易积液等因素，排水采气措施有效率低。目前已初步形成水平井排水采气技术系列，形成水平井柱塞、水平井速度管柱和水平井单井增压三项水平井排水采气技术

^[2]。

3.1水平井柱塞

由于气井斜井段液体滑脱严重、井筒存在水力锚、水平段前有缩径点，采用单流阀坐落器、自缓冲柱塞，实现斜井段液体单向举升及柱塞下落功能定位。（单流阀坐落器：确保积液单向举升；自缓冲柱塞：实现柱塞定位至缩颈点。)

4.2水平井速度管柱

下入深度大、管柱质量重、常规堵塞器与井结构不匹配，采用特制双重密封悬挂器、内嵌式堵塞器实现速度管柱措施与水平井相互匹配。（双重密封悬挂器实现高效密封，并提高承重能力；内嵌式堵塞器：渐深式滚压，连接强度高，安装简单。)

4排水采气稳产对策及建议

4.1大规模推广成熟工艺

根据文章分析，泡排、速度管柱主体工艺的措施适用行更加明确，泡排适用于日产5000方以上的气井，速度管柱适用于3000方的气井，均可顺利实现有效排液，对同大小的气井应符合实际情况采取有效措施。全生命周期排水采气对策应进行规模推广，最终达到大幅提高采收率的目标。

4.2坚持低成本高效益原则推进智能化排采技术

要想提高排采工艺必须明确低成本、高效益路线，并与智能化排水采气技术相结合，可降低人工劳动强度，实施过程中应加大智能建设，完善前中后三段互联建设。

结语：综上所述，从业者在气田开发过程中，应将原来的排水采气工艺技术同现实结合起来进行优化研发研究分析泡排、速度管柱的工艺原理开展智能柱塞、智能间开的技术研发，保障气井的有效采集率。目前我国排水采气工艺受到很大限制，排采效率仍然很低，应深化局部区域气水关系认识，多进行试验且应用到实践中来，实现气井有效排液。

参考文献：

[1]王维，李希，孙栋.苏里格气田排水采气效益开发技术对策[A]. 西安石油大学、陕西省石油学会、北京振威展览有限公司.2021IPPTC国际石油石化技术会议论文集[C].西安石油大学、陕西省石油学会、北京振威展览有限公司：西安华线石油科技有限公司，2021:13.

[2]孙晓军,张飞,李方明,等.马仙地区机采排水采气应用与效果研究[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(05):21-23.