气井井下节流排水采气工艺技术研究

气井井下节流排水采气工艺技术研究

李万仓

长庆油田分公司第五采气厂

摘要：只有优化节流器，才能促进排水采气效率的提高，实现相关工艺技术的合理应用。只有有效地选择工艺技术，才能提高采气率，使相关器材不会出现积液，从而提高工程整体进度。

关键词：气井；井下节流；排水采气工艺

由于气井井下环境复杂，相关部门在气井井下进行节流排水采气工作时，常会遇到外界因素干扰，所以要加强各工艺技术在气井井下节流排水采气中的作用效果，不断改善气井井下节流排水采气工作实施中的问题，提高气井井下节流排水采气实施效果，并且还应努力优化各种工艺方法，使其在气井井下节流排水采气中发挥最大作用。

一、井下节流排水采气工艺介绍

井下节流排水采气工艺是低产量、低渗透油气区常用工艺，是在井下一定深度安装一定规格节流器，实现井筒节流降压，增加流体流速，稳定井口压力，并充分利用地热能改善水合物生成条件，防止水合物生成，减少井筒积液形成，从而防止积液对井底影响，有效解决了气井水合物生成堵塞井筒的问题，降低了井口和管线压力。

二、气井井下节流排水采气要求

为确保气井井下节流排水采气工作顺利实施，要按标准化要求开展气井井下节流排水采气工作。通过一系列研究分析，了解到气井井下节流排水采气要求表现为：①开展相应工作前，要求相关人员对气井井下环境进行有效分析，然后利用各种分析结果制定标准合理节流排水采气模式，有效控制各项工作具体实施中的问题，突出气井井下节流排水采气现代化内涵。②对于用于气井井下节流排水采气仪器设备，还应要求相关人员了解各种仪器设备运行模式，以确保相关人员灵活应用各种仪器设备开展节流排水采气工作，为各项工作的顺利开展提供支持。同时，还要加强各类仪器设备日常养护，避免气井井下节流排水采气因仪器设备运行效果而出现问题。③由于气井井下节流排水采气实施中涉及许多影响因素，这就需在开展相应工作前对气井井下人员进行有效培训，避免他们在开展气井井下节流排水采气时思维混乱，并加强相关人员在气井井下节流排水采气时的融入力度，以最大化降低气井井下节流排水采气实施时问题发生率。

三、气井井下节流排水采气工艺难点

1、气井泡排作业后，其携液能力得到了一定提升，此时油管内液体可能处于临界状态，节流器中压力可能会降低，但不会影响油管内流体。因此，泡排作业时，不能对井底液体产生影响，从而降低节流排水采气效果。

2、在向气井中注入起泡剂时，若注入量达到1000L，就无法继续向气井中增加起泡剂，泵压的持续增加也不会达到预期效果。若气井内已进行泡排作业，并受到桥堵作用影响，则进入气井的起泡剂数量较多，而排出起泡剂数量较少，运行一段时间后，套管中会充满起泡剂，这将使起泡剂无法继续注入，此时节流排水采气效果将严重降低。另外，气嘴处易出现间断泡沫段，其会使天然气携液能力严重降低。

3、现场实验中发现，尽管一些气井安装了节流器，但气井中出现了严重的积液问题，是因井底液体的存在增加了其压力，增加了井口处套管压力，气井中会产生相对较大压差，天然气无法将液体带出地面，而且会严重降低天然气开采效率，增加天然气开采耗能。

四、节流器的改进

1、优化装置气嘴直径。根据物理学中的节流理论，通常，整个节流器内部液体流动状态可分为两种不同类型，即亚临界、临界流动。尽管这两种不同的流动状态在特点和性质上有着相对较高相似性，但从本质上看，仍存在显著差异。为了解流体实际流动状态，要监控节流器出入口压力，并通过比较出入口压力来判断。气井开采初期，井口集气管线压力低，因此该阶段整个节流器压差大，但在进入稳定运行阶段后，节流器前后位置产生的压差会不断减小。气井开采初期，节流阀前后位置压差大，此时节流气流体将处于临界流动状态。通过合理优化装置汽嘴直径，能有效控制整个节流器内部流体流动状态，并有效发挥节流排水采气工艺价值。可见，为提高截流排水采气效果，要合理优化气嘴直径。

2、卡瓦式节流器的改进

①胶料优化。从采气工作进展情况可看出，节流装置对整个采气工程较重要，可优化节流装置中胶桶材料，以确保节流装置运行效率。即胶桶未改进前，只是节流装置辅助器材，当其材料性能显著提高时，对节流装置效率起着重要作用。完善胶桶材料，能提高节流器材胶桶重要性。通过完善材料构成后的胶桶，其各种性能参数统计，并将与原材料构成胶桶各性能参数比较，能制作成表格或图形，使人们更清楚地看到完善后胶桶材料与原有各性能参数间的对比。

②结构优化。通常，在生产节流器后，由于外部条件变化，气嘴上下游只能产生约10MPa压差，并且压强变化会导致胶桶形变。当然，关闭井口门一段时间后，会对当前压强产生一定抵抗力，胶桶会因其拉伸性能而还原原状。因此，井口门的开关控制或多或少会影响胶桶形状，而胶桶形状会影响节流器效率。因此，井口门开关控制会影响节流器效率，使用时中需注意。

五、井下节流排水采气工艺优选

1、当前工艺及适应性。目前的工艺只对采气效率提出了一定要求，并根据气井井下不同构造选择了更有效采气工艺。其中，要求了采气效率，以确保满足气井所在区居民对天然气的需求。在选择开采工艺时，先要确定开采场地环境，有效避免环境中敏感因素对气井开采效率的影响。气井的动态参数至关重要，开采前，必须对气井动态参数进行严格测试，以确保其准确性，还需对流体性质和存在的杂质有一定了解。由于实验项目的资金投入有一定额度，因而应考虑开采成本。在各种条件下，通过实验数据和理论双重分析，选择最合适排水采气工艺。考虑到排水采气工艺对环境的适应性，环境本易被忽略，主要是由于环境因素对排水采气工艺影响大，若未考虑环境因素，这一工艺采气效率将受到环境因素影响，从而影响团队的进度。因此，应考虑排水采气工艺对环境因素的适应性，以免一时疏忽影响整个团队。

2、不同排水采气工艺原理与要求。气井井下节流排水采气工艺原理为：要优化管柱排水，先要最大限度降低携液流速。生产水汽时，易造成热损失，此时天然气会受到不同程度的影响，并在凝析后形成液体。若气井产量高于临界携液流量，则所有液体都将随天然气流动而被带到井筒外，井筒内不会形成积液；相反，随着井筒内积液的增加，天然气产量和井口压力也会相应降低。针对这种情况，在选择排水采气工艺时，先要提高气井携液能力，最大限度减少井筒内积液。为实现上述目的，必须严格控制气井产量，使其产量高于临界携液流量，以确保所有液体的流出。因此，在设计自喷管柱直径时，可在合理范围内减小管柱直径，从而提高气井携液能力，获得显著的采气效益。

3、排水采气工艺方法的优选。不同的排水采气工艺具有不同的应用效果，具体优选工艺包括：管柱排水采气工艺、柱塞气举抽排水采气工艺、泡沫排水采气工艺、合理携液生产制度排水采气工艺、提捞与泡排组合采气工艺，井口增压与泡排组合采气工艺。为获得理想采气效果，要提高气井携液能力，优化排水采气效果，所以在改进节流器时，可根据不同气井临界携液流量和水质变化，深入研究泡沫排水采气、合理携液生产制度排水采气工艺。

总之，我国有丰富天然气储量，而且开采量大。目前有近千个大小气田，分布在各个地区，能满足各区民众对天然气需求。气田的开采给人们的生活带来了许多便利，但因其独特性质，具有易燃易爆性，若使用不慎，会发生事故。为确保用户使用安全，井下采气设施上常安装节流器，以确保流体管道出口压力恒定。尽管总体目标是节流，但也影响井下采气效率。所以为保证安全，提高采气效率，要探索节流排水采气工艺技术相关内容。

参考文献：

[1]陈真.气井井下节流排水采气工艺技术探讨[J].辽宁化工,2019,48(02):166-168.