冀東油田公司排水采氣工藝技術(shù)交流

1、排水采氣工藝技術(shù)匯報,川慶石油鉆采科技有限公司,2012年12月,冀東油田公司,二、排水采氣工藝技術(shù)水平及應(yīng)用效果,一、四川有水氣藏概況及排水采氣實(shí)施情況,三、現(xiàn)場應(yīng)用實(shí)例,四、泡沫排水采氣特色產(chǎn)品及新工藝,一、四川有水氣藏概況及 排水采氣技術(shù)實(shí)施情況,1、氣井出水后，導(dǎo)致氣井產(chǎn)能明顯下降 2、地層水侵入淹蔽氣藏，減少氣藏的可采儲量 3、增加了流體在管柱中的流動阻力，加劇井筒舉升矛盾造成氣井 生產(chǎn)困難,威遠(yuǎn)震旦系氣藏采 氣 曲 線,老氣田井均產(chǎn)量變化趨勢圖,一、四川有水氣藏概況及排水采氣實(shí)施情況,氣藏出水的危害,為了扭轉(zhuǎn)因氣田產(chǎn)水而導(dǎo)致產(chǎn)量大幅度遞減的局面，在1978年四川就在威遠(yuǎn)氣田開展了排

2、水采氣工藝的試驗(yàn)研究。,有水氣藏開發(fā)面臨的問題,針對氣井特點(diǎn)，研究特色排水采氣工藝技術(shù),一、四川有水氣藏概況及排水采氣實(shí)施情況,排水采氣技術(shù)系列,針對出水井的井深、產(chǎn)水量等的不同實(shí)際情況，通過系列技術(shù)攻關(guān)目前已形成了7個大項(xiàng)，13個小項(xiàng)的排水采氣技術(shù)系列，解決了氣井出水后嚴(yán)重影響氣井正常生產(chǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)量急劇遞減的技術(shù)難題，有效地提高了有水氣藏的采收率。目前工藝井深可達(dá)到5000m，排水量可達(dá)到1000m3/d,深井高壓氣舉排水采氣工藝技術(shù),優(yōu)選管柱排水采氣工藝技術(shù),機(jī)抽排水采氣工藝技術(shù),射流泵排水采氣工藝技術(shù),電潛泵排水采氣工藝技術(shù),氣舉排水采氣工藝技術(shù),螺桿泵排水采氣工藝技術(shù),柱塞氣舉排水采氣

3、工藝技術(shù),生產(chǎn)壓力操作閥氣舉排水采氣工藝,氣體加速泵排水采氣工藝技術(shù),泡沫排水采氣工藝技術(shù),常規(guī)氣舉排水采氣工藝技術(shù),雙油管球塞氣舉排水采氣工藝技術(shù),近年排水采氣工藝增產(chǎn)所占百分比,一、四川有水氣藏概況及排水采氣實(shí)施情況,二、排水采氣技術(shù)水平及應(yīng)用效果,（一）目前常用排水采氣工藝發(fā)展水平,10,（二）引進(jìn)、開發(fā)了多套排水采氣工藝設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng),采氣工程設(shè)計(jì)軟件包,pipesim生產(chǎn)系統(tǒng)分析軟件,winglop氣舉設(shè)計(jì)軟件,wellflo+olgas多相流計(jì)算軟件,pc-pump設(shè)計(jì)軟件,技術(shù)參數(shù), 高 溫： 120 深 井： 5500m,形成了從現(xiàn)場氣井出水及積液情況分析到室內(nèi)藥劑優(yōu)選評價、方案

4、設(shè)計(jì)，再到現(xiàn)場藥劑加注、泡排啟動、用量優(yōu)化和泡排效果評價等一體化工藝技術(shù)。該技術(shù)具有工藝簡單、施工方便、投入少、收效快、不影響日常生產(chǎn)的特點(diǎn)，適用于因井底積液導(dǎo)致產(chǎn)氣量下降的各類產(chǎn)水氣井。,1、泡沫排水采氣工藝技術(shù),（三）單項(xiàng)工藝技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況1、泡沫排水采氣工藝技術(shù),形成了適用于不同氣水質(zhì)及井況條件的系列的泡沫排水采氣配套藥劑,（三）單項(xiàng)工藝技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況1、泡沫排水采氣工藝技術(shù),a.毛細(xì)管加注泡排劑排水采氣工藝技術(shù),將毛細(xì)管下入到油管，在地面采用柱塞泵通過毛細(xì)管將起泡劑直接注人井底，使起泡劑同井底的積液充分混合，生成大量低密度的含水泡沫，隨氣流把井筒積液攜帶到地面，達(dá)到排水采氣的目

5、的。,形成了可提高注泡效果的新加注工藝,針對含硫氣井排水采氣，提出了采用緊靠油管外壁隨油管一起下入的平行小衍生管的解決方案，衍生管既可用于向油管中注入緩蝕劑，也可用于向油管中注入起泡劑，在產(chǎn)水量大的井中還可利用該管線注入高壓氣實(shí)施氣舉工藝。,b.衍生管排水采氣工藝技術(shù),（三）單項(xiàng)工藝技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況1、泡沫排水采氣工藝技術(shù),形成了適合川渝氣田優(yōu)選氣井連續(xù)排水合理管柱直徑、排量的多相垂直管流和臨界攜液流動數(shù)學(xué)模型、軟件。該技術(shù)具有設(shè)計(jì)成熟，工藝可靠，施工管理方便，投資少，設(shè)備配套簡單的特點(diǎn)，適用于開采中后期還具有一定能量的間歇自噴或停產(chǎn)氣水井。,技術(shù)參數(shù),產(chǎn)水量：100m3/d 水氣比:40m

6、3/104m3 氣流對比速度vr和對比流量qr小于1，即vr=qr1，有積液。,（三）單項(xiàng)工藝技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況2、優(yōu)選管柱排水采氣工藝技術(shù),垂管流分析,排液臨界流量分析,采用在現(xiàn)有生產(chǎn)油管中下入小直徑連續(xù)油管的工藝方法來減小流體流動面積，增大流體流速，提高氣井的排液能力，可以使氣井恢復(fù)自噴生產(chǎn)。完成了工藝設(shè)計(jì)技術(shù)及相應(yīng)設(shè)計(jì)軟件的研發(fā)，成功研制了井口懸掛器等連續(xù)油管配套工具，突破了4000m以上深井運(yùn)用界限，取得了連續(xù)油管排水采氣工藝現(xiàn)場實(shí)施的成功。該工藝還逐步應(yīng)用于水平井和大斜度井。,連續(xù)油管用于排水采氣,連續(xù)油管作業(yè)現(xiàn)場,連續(xù)油管現(xiàn)場焊接,（三）單項(xiàng)工藝技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況2、優(yōu)選管柱排水采

7、氣工藝技術(shù),（1）常規(guī)氣舉排水采氣工藝技術(shù),形成了開式、閉式、半閉式等氣舉排水技術(shù)系列；研制的系列氣舉閥、氣舉優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件在排水采氣領(lǐng)域處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，個別處于世界領(lǐng)先水平。該技術(shù)具有對井的條件適應(yīng)能力強(qiáng)，排液量變化范圍大的特點(diǎn)，廣泛使用于水淹井復(fù)產(chǎn)，助排及氣藏強(qiáng)排水。,井 深：3500m 排水量：(50400)m3/d,技術(shù)參數(shù),研制成功了yc01-250、yc01-350注氣壓力操作氣舉閥、ztf-00投撈式氣舉閥等系列氣舉閥。,（三）單項(xiàng)工藝技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況3、氣舉排水采氣工藝技術(shù),在常規(guī)氣舉基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)場需求，研制出了充氮壓力均可達(dá)25mpa的100tgp11氣舉閥、vxd循環(huán)滑

8、套式工作筒，形成了深井高壓氣舉排水采氣工藝設(shè)計(jì)特色技術(shù)，工藝井深度突破5000m，廣泛應(yīng)用于排水采氣、老井試修復(fù)產(chǎn)、新井試油、加砂壓裂工藝井助排等領(lǐng)域。,井 深： 5000m 排 水 量： 501000m3/d 高壓氣舉閥（100tgp11）:最高充氮壓力可達(dá)到25mpa,技術(shù)參數(shù),（2）深井高壓氣舉排水采氣工藝技術(shù),（三）單項(xiàng)工藝技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況3、氣舉排水采氣工藝技術(shù),技術(shù)參數(shù),研制了油管壓力操作閥，開發(fā)了優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，該工藝較套管壓力操作閥節(jié)約高壓注氣量，且能加深注氣深度，延長穩(wěn)產(chǎn)期，為氣舉排水采氣工藝開辟了一條新途徑，適用于開發(fā)中、后期的出水和水淹中、深氣水井的排液復(fù)產(chǎn)。,1.井 深

9、：10004000 m 2.排水量：10300 m3/d,（3）油管壓力操作閥排水采氣工藝技術(shù),（三）單項(xiàng)工藝技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況3、氣舉排水采氣工藝技術(shù),（4）柱塞氣舉排水采氣工藝技術(shù),技術(shù)參數(shù),是間歇?dú)馀e的一種特殊形式，同一般的間歇?dú)馀e相比，能更有效的利用氣體的膨脹能量，提高舉升效率。,（三）單項(xiàng)工藝技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況3、氣舉排水采氣工藝技術(shù),（5）氣體加速泵排水采氣工藝技術(shù),技術(shù)參數(shù),氣體加速泵在泵吸入口形成一定的壓差，提高攜帶井液的速度，增加排液量。適當(dāng)選材能夠適合含硫氣田以及高礦化度氣水井的開采。具有裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作可靠的優(yōu)點(diǎn)。,投撈式： 73.02mm 固定式： 60.32mm、7

10、3.02mm,（三）單項(xiàng)工藝技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況3、氣舉排水采氣工藝技術(shù),技術(shù)參數(shù),運(yùn)用 電潛泵專用井口、井下變頻電潛泵機(jī)組、優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，以及耐高溫的鉛封動力電纜、引進(jìn)高效旋轉(zhuǎn)分離器和氣體處理器新產(chǎn)品、地面控制器相結(jié)合，具有適用于地層壓力低、產(chǎn)液量大的井的特點(diǎn)，能解決開發(fā)中、后期低壓水淹井的復(fù)產(chǎn)和氣藏強(qiáng)排水問題。, 排 量：501000 m3/d 揚(yáng) 程：04000 m 適用溫度： 180 運(yùn)行頻率：3570hz 功 率：最大600hp（適用于 177.8mm套管）,（三）單項(xiàng)工藝技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況4、電潛泵排水采氣工藝技術(shù),技術(shù)參數(shù),形成了包括常規(guī)機(jī)抽和深井機(jī)抽排水采氣工藝技術(shù)，研制了優(yōu)化設(shè)

11、計(jì)軟件、長沖程整體式防腐泵、高效井下氣體分離器，采用了玻璃鋼抽油桿、高效防砂泵等，具有不受采出程度影響，并能把氣采至枯竭的特點(diǎn)，能解決水淹井復(fù)產(chǎn)、間噴井及低壓小產(chǎn)水量氣井的排水問題。, 泵掛深度： 2500m 泵 效： 60 檢泵周期： 1年,（三）單項(xiàng)工藝技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況6、機(jī)抽排水采氣工藝技術(shù),技術(shù)參數(shù),該工藝技術(shù)主要包括井下系統(tǒng)，地面系統(tǒng)和井口裝置?？捎糜谛本蛷澗?；耐磨蝕和腐蝕，能在高溫高氣液比條件下工作。,動力液額定工作壓力： 35mpa 動力液額定排量： 350m3/d 排液量： (100300)m3/d 產(chǎn)氣量： （1.05.0）104m3/d 泵掛深度： 3500m 氣體中的

12、h2s含量： 3.0g/m3 水中的h2s含量： 250.0g/m3,（三）單項(xiàng)工藝技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用情況7、射流泵排水采氣工藝技術(shù),二、現(xiàn)場應(yīng)用實(shí)例,一、納1井 機(jī)抽排水采氣工藝,現(xiàn)場應(yīng)用情況：納1井深1163m，1994年井底壓為2.5mpa.因地底出水停產(chǎn)，采用多種排水方法來恢復(fù)生產(chǎn)。1997年，礦區(qū)決定報廢。1988年我們將這套技術(shù)應(yīng)用于該井，使其恢復(fù)了生產(chǎn)，每天排水10m3，產(chǎn)氣量最初5萬m3/d，逐漸下降為1萬m3/d，每年檢一次泵。 納1井由于使用了這套技術(shù)，延長了生產(chǎn)時間，增加礦區(qū)的產(chǎn)量，提高了該井最終采收率。,二、中19井 常規(guī)氣舉排水采氣工藝,在四川氣田，中19井是1983年完

13、井就產(chǎn)水的一口死井，1985年采用連續(xù)氣舉。在該井下入4只美國引進(jìn)的“j40”氣舉閥，從85年氣舉以來，日排液200 m3左右，到90年開始產(chǎn)氣。氣舉閥在井下工作7年多時間未出現(xiàn)任何問題。目前該井是自噴生產(chǎn)。在井內(nèi)還有氣舉閥。 從中19井氣舉的情況看，說明氣舉閥的使用周期長。氣舉工藝在四川氣田已廣泛應(yīng)用近30年時間，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 氣舉工藝在國內(nèi)其他油田也使用得比較廣泛。如中原、青海、遼河等油田也將常規(guī)氣舉工藝技術(shù)作為排水采氣的一種有效方式用于生產(chǎn)中。,三、中35井 電潛泵排水采氣工藝,中35井， 井深2647m，1979年10月15日水淹停產(chǎn)。1993年4月采用國產(chǎn)的vssp變速器

14、電潛泵機(jī)組進(jìn)行強(qiáng)排水。電潛泵機(jī)組泵掛深度2439.59m。1993年5月3日9:35分，電潛泵機(jī)組投入正常運(yùn)行，排水量216m3/d。連續(xù)運(yùn)行累計(jì)排水5390 m3后，該井于1993年6月8日恢復(fù)產(chǎn)氣能力。進(jìn)入油管邊排水，套管邊采氣的排水采氣狀態(tài)。取得了日排水量213.4 m3/d，日產(chǎn)天然氣1.5104 m3/d的增產(chǎn)效果。中35井位于中壩須二氣藏的邊水侵區(qū)，該井采用變速電潛泵強(qiáng)排水后，有效的控制了須二氣藏的邊水向頂部推進(jìn)，不僅使中35井由水淹死井變成了生產(chǎn)井；而且使氣藏頂部的中3、中4、中36、中37井的產(chǎn)水量下降，產(chǎn)氣量增加。取得了氣藏排水采氣整體治理的好效果。共增產(chǎn)天然氣8516.11

15、08 m3。,蘇東33-47井泡沫排水采氣工藝,蘇東33-47井,該井在施工前日產(chǎn)氣量為720m3；6月9日開始每天加注ut-6泡排棒7根，連續(xù)加注3天產(chǎn)氣量無變化。關(guān)井2天，向油管一次加注ut-6泡排棒12根。6月19日開井生產(chǎn)、6月20日產(chǎn)氣量由720m3 5000 m3，增漲率408%，33天累計(jì)增產(chǎn)126960m3。,西南油氣田納59井毛細(xì)管加注工藝,樣機(jī)第三口井作業(yè)(2006.11.1011.24),納59井 井深3096米，總地質(zhì)儲量4.13億方，剩余地質(zhì)儲量1.43億方，地層壓力7.5mpa，是低壓高產(chǎn)井。作業(yè)前采用多種工藝沒復(fù)產(chǎn)。用電排加注劑一次性復(fù)產(chǎn)成功。,試驗(yàn)期間納59井生

16、產(chǎn)數(shù)據(jù),納59井生產(chǎn)參數(shù) 油管規(guī)格 62mm 人工井底深度 3086m 套壓 1.82mpa 油壓 0、套管采氣 日產(chǎn)氣量 間歇 日產(chǎn)水量 平均80m3,試驗(yàn)結(jié)果 1、小直徑管下入深度：2560m 2、注劑時間： 5 day 3、累計(jì)注劑： 2880 l 4、累計(jì)排水： 600 m3 5、累計(jì)產(chǎn)氣： 345000 m3 平均 69000 m3/d,納59井試驗(yàn)特點(diǎn)： 1、納59井是一口低壓高產(chǎn)井，采用小直徑管注劑泡排復(fù)產(chǎn)效果顯著。作業(yè)期間瞬間最大產(chǎn)氣量達(dá)到5000m3/h（120000m3/d）。試驗(yàn)期間注劑排水產(chǎn)氣僅5天時間產(chǎn)氣345000m3。 2、試驗(yàn)驗(yàn)證小直徑管排水采氣不僅限于小水量排

17、水采氣，也適應(yīng)于較大產(chǎn)水量生產(chǎn)。納59井試驗(yàn)期間，共排水600m3，平均日排水120m3，滿足了排水采氣生產(chǎn)的需要。 3、工藝上實(shí)現(xiàn)了邊下邊注、邊起邊注、邊注邊采和分時分段起下管柱等靈活的作業(yè)工藝。靈活的作業(yè)工藝方便地摸索出了注劑量，獲得了排水采氣的工藝制度。 4、分時分段、邊起邊注成功的將小直徑管排水采氣工藝接替到電潛泵排水采氣工藝。,四、泡沫排水采氣特色產(chǎn)品及新工藝新,普通泡排棒由于溶解緩速度緩慢、落入井底的藥劑在沒有氣流沖刷的情況下藥劑的有效成份很難在短時間到達(dá)產(chǎn)層有氣流攪動的位置，這樣就延遲了藥劑將水變?yōu)榕菽膯訒r間，使氣井要利用泡排劑及時排液的功效沒能及時發(fā)揮，延緩了氣井恢復(fù)正常生產(chǎn)的時間。,ut-10油氣田用固體泡沫排水劑遇水后自行分解產(chǎn)生大量泡沫、溶解速度快。,1、ut-10油氣田用固體泡沫排水劑,特色產(chǎn)品及新工藝,本品集泡沫排水、井筒防腐于一體，它克服了泡沫排水劑與緩蝕劑的相溶性、配伍性差的缺點(diǎn)。產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)： 一、水溶性好，發(fā)泡力強(qiáng)，耐高溫，抗高礦化度。其泡沫的含水率高，具有較強(qiáng)的攜液能力。 二、產(chǎn)品中的特有緩蝕因子，能使碳鋼電位向高位移動，在金屬表面形成致密的以-fe2o3為主體的氧化膜和斥水性