射流泵排水采气工艺技术在D1-567井的应用

射流泵排水采气工艺技术在D1-567井的应用

乐和美

（中石化华北石油工程有限公司井下作业分公司工艺技术研究所）

摘要论述了射流泵排水采气工艺技术的工艺原理、结构特点、效益以及大牛地气田D1-567井射流泵排水采气工艺的现场应用情况，证明了该技术的有效性。可在大牛地气田条件合适的井中应用该工艺，能有效提高有水气藏的采收率。

关键词有水气藏；射流泵；排水采气

１工作原理

射流泵排水采气工艺技术的工艺原理是文丘里效应在工业中的应用。该效应表现在受限流动物质通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比。通俗地讲，这种效应是指在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用。其结构原理如图１。

图1  射流泵工作原理图

2  工艺选择

2.1  D1-567井排采规律

D1-567井借鉴大宁吉县压裂深部煤层气的“大排量、大液量、饱填加砂”缝网体积压裂设计思路，对大宁-吉县深部煤层气压裂规模及投产后产液量进行统计可知，深部煤层气井产液量呈现初期高，见气后快速降低，之后缓慢下降的规律。

D1-567井前期排液特征与大宁-吉县煤层气井一致：见气前排水量较大且在第3天排水量达到最高（387m3/d），见气后气产量仅0.0450×104m3/d，排水量迅速降低，在45m3/d左右，排采产气7天后无气，流压测试结果显示在143m出现变密度界面，井内有积液。

2.2  射流泵参数选择

（1）由于D1-567井的地质要求做到压后保障压裂液及时、连续返排，避免残酸长时间滞留储层造成二次伤害，并对该井太1煤层进行产能评价。为满足地质要求，可选用射流泵或螺杆泵工艺进行排采。考虑到螺杆泵前期在砂岩气井中应用效果较差，且同时外径114mm的螺杆泵机组在内径118.62mm套管中下入及产气均存在困难，因此选用双管射流泵工艺进行排采（耐煤粉≤10%）。

（2）综合考虑大宁-吉县煤层气井压裂规模与产液量对应情况及D1-567井压裂规模，保守预计下泵后最高产液量不高于40m3/d左右，后期稳定产液量5m3/d左右。因此采用的排采工艺应满足排液量5-40m3/d的要求。基于D1-567井套管内径（118.62mm）、储层深度，计算了73mm混合液管柱+48mm动力液管柱的双管射流泵排液能力≤48m3/d，满足该井排液要求。因此D1-567井选用双管射流泵工艺对该井进行深抽快排。

（3）为尽可能实现流压降低，应尽量将射流泵下至产层或者产层以下；该井口袋较浅（31.51m），若管柱下深过大，地层产出的煤粉和压裂砂有可能造成管柱砂埋，后期作业风险大。同时考虑降流压及安全风险，设计泵深2960m，通过加深尾管加三根绕丝筛管，确保吸入口在射孔段以下，实现最大限度降压，管柱完深2978m（见图2）

该射流泵同时配套井下在线压力计实现压力实时监测，满足产能评价要求，支撑排采制度调整及优化。

图2  D1-567井射流泵排水采气工艺井下管柱结构图

3  射流泵在D1-567井的应用

3.1  前期情况

2022年9月23日对D1-567井太1段煤层进行施工，压裂后10月25日-11月23日开井放喷排液，其中11月7日见气，平均日产气量不到0.05×104m3/d，累计产气0.3871×104m3。见气后日产液由76m3逐渐降低至8.6m3，累计排液2987.5m3。期间11月1日、11月12日对该井进行2次流压测试，由测试数据可知，测深500m时即出现以液体为主的段塞流，测深＞1000m后为纯液柱，井筒积液严重。11月20日采用连续油管下深1000m、1500m、2000m、2500m逐级气举、11月21日配合连油膜制氮气举正举，分别排液79.9m3、89.5m3，气举后48小时内产气1040m3，排液21.6m3，均未成功诱喷。

3.2  射流泵排采情况

D1-567井选用同心双管射流泵工艺进行深抽快排，于2023年1月2日开始排采，生产初期每天排液40m3左右，日产气量在0.05×104m3左右，后期产气量上涨至0.4×104m3左右，至2月1日累计产气7.6×104m3，累计排液1004.4m3，排水采气取得了较好的效果。射流泵排水采气工艺井下管柱结构见图2，D1-567井生产曲线图见图3。

2023年1月3日射流泵排采时测得井内液面深度为241m（起始液面25m），截至2月1日测得液面为854m，期间1月28日测得最深液面为1405m。液面深度下降。

图3  D1-567井使用射流泵工艺前后排水采气情况

4  结论

（1）D1-567井在前期排采过程中产气量少产水量多，且在产气后期液柱较高，使用射流泵排采后产气量显著增加并在0.4×104m3/d附近保持稳定，且可有效平稳排液，井内液柱深度明显降低；

（2）射流泵同时配套井下在线压力计实现压力实时监测，满足产能评价要求，支撑排采制度调整及优化。

（3）射流泵将井举活后可停泵

，让井在自喷生产状况下生产，间歇启动射流泵而实现气井的长期稳定生产，节约能耗，提高经济效益。

参考文献：

[1]张世德,黎桉安,刘利军,等．同心管射流泵排水采气工艺技术及应用［J］．内蒙古石油化工,2018,12:103-104．

[2]吴双,汤达祯,许浩,等．深部煤层气井排采特征及产能控制因素分析［J］．东北石油大学学报,2015,39（2）:69-76．

作者简介：

乐和美（1989年生人 )，女，汉，本科，中石化华北石油工程有限公司井下作业分公司，河南郑州人，主管师，从事试油气相关研究