排水采氣工藝技術(shù)現(xiàn)狀及新進(jìn)展樣本

1、排水采氣工藝技術(shù)現(xiàn)狀及新進(jìn)展防水治水方法綜述當(dāng)前國內(nèi)外治水措施歸納起來有三大類：控氣排水、 水井排水和堵水?？?氣排水是經(jīng)過控制氣井產(chǎn)量，即抬高井底回壓來減小水侵壓差入而減緩了水侵。 其實(shí)質(zhì)是控氣控水，現(xiàn)場有時(shí)也稱為“控水采氣。排水采氣則是利用水井主動(dòng) 采水來消耗水體能量，經(jīng)過減小氣和水的壓差控制水侵，從而保護(hù)氣井穩(wěn)定生 產(chǎn)。堵水則是經(jīng)過注水泥橋寒或高分于堵水劑堵塞水侵通道，以達(dá)到控制水侵的 目的。三種措施雖方式不同，但基本原理都是盡可能降低或消除水侵壓差、釋放水體能量域增加水相流動(dòng)阻力?？貧馀潘饕且詺饩疄閷?shí)施對象，著眼點(diǎn)是氣; 水井排水則以水為實(shí)施對象，著眼點(diǎn)是水。堵水以體現(xiàn)氣水壓差的介

2、質(zhì)條件為實(shí) 施對象，著眼點(diǎn)是滲濾通道?？貧馀潘且环N現(xiàn)場常見的方法。在出水初期水侵 原因不明時(shí)常常采用股資省.便于操作.但不利于提高氣藏采速和開采規(guī)模；水 井排水的實(shí)施對象巳轉(zhuǎn)至水，工藝要求相對較高俱有更積極、更主動(dòng)的意義；堵水常常受技術(shù)條件限制，當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用很少。不論哪種措施，其目的都是為了 提高采收率，都應(yīng)針對不同的水侵機(jī)理、方式，依據(jù)經(jīng)濟(jì)效蓋來選擇和確定。一、現(xiàn)狀綜述中國的氣藏大多屬于封閉性的彈性水驅(qū)氣藏 ，在開發(fā)中都不同程度地產(chǎn)地 層水。由于地層水的干擾，使氣田在采出程度還不高的情況下就提前進(jìn)入遞減階 段，甚至造成氣井水淹停產(chǎn)，影響氣田最終采收率，因此如何提高有水氣藏的 采收率，是國內(nèi)

3、外長期以來所致力研究和解決的重要課題之一。 中國經(jīng)過十幾年 的實(shí)踐和發(fā)展，以四川氣田為代表，已形成了一定生產(chǎn)能力、比較成熟的下列 工藝技術(shù)。1 .泡沫排水采氣工藝泡沫排水采氣工藝是將表面活性劑注入井內(nèi)，與氣水混合產(chǎn)生泡沫，減少氣 水兩相垂直管流動(dòng)的滑脫損失，增加帶水量，起到助排的作用。由于沒有人工給 垂直管舉開補(bǔ)充能量，該工藝用于尚有一定自噴能力的井。a.適用井的特點(diǎn)：（1）自噴井中因氣水比低，井底壓力低，垂管流動(dòng)帶水不好 形成了井底積液的井，表現(xiàn)為產(chǎn)氣量下降，油壓下降（油管生產(chǎn)）,套油壓差 值上升，產(chǎn)出水不均勻或呈股狀，出水間歇周期延長，井口壓力波動(dòng)等。（2） 因積液而停噴和間噴的井，經(jīng)過關(guān)

4、井放噴，氣舉或其它措施排出了井內(nèi)積液， 在注入了起泡劑的作用下改進(jìn)垂管流動(dòng)狀態(tài)后就可自噴或延長自噴周期的井。這類井在開井排積液前就可注入起泡劑，開井時(shí)即可起助排作用。b.當(dāng)前使用范圍 液體起泡劑：井的產(chǎn)水量0 300d,井底溫度0 130Co固體 起泡劑：由于采用人工從油管投放，每日投入量有限，只適用于產(chǎn)水量低于30 m/d的井和間歇排出井底積液的井。c.工藝評(píng)價(jià)：（1） 該工藝技術(shù)不復(fù)雜，使用的設(shè)備、工具較簡單，易于操作管理，礦場推廣實(shí)施快，費(fèi)用低，氣水同產(chǎn)井自噴生產(chǎn)后可普遍采用，提高日 產(chǎn)氣量和延長自噴期。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，此項(xiàng)工藝每增產(chǎn)1n3天然氣費(fèi)用低于0.01 元，是經(jīng)濟(jì)效益最高，最易于

5、礦場推廣的排水工藝。（2）泡沫排水只是一種人 工助排工藝，當(dāng)井的產(chǎn)水量上升，氣層壓力下降和氣水比下降到一定程度時(shí)，僅靠注入起泡劑，就不可能在維持自噴生產(chǎn)，需代之以其它人工舉升的排水工 藝。（3）需定時(shí)定量向井筒添加起泡劑。工藝的排液能力不高 ，一般在100n3/d 左右，氣液比較小。（4）井身結(jié)構(gòu)要求嚴(yán)格。（5）工藝參數(shù)的確定難度較大。2 .氣舉排水采氣工藝氣舉排水采氣工藝類似于氣舉采油，即將高壓天然氣注入氣井內(nèi)，以改進(jìn)產(chǎn) 層的兩相滲流狀態(tài)，減小垂直管流的壓力損失，建立足夠的生產(chǎn)壓差將井底的 積液排出。此工藝在四川威遠(yuǎn)氣田獲得了較成功的應(yīng)用。由于氣舉排水工藝的推 廣，一些不產(chǎn)氣井變成了高產(chǎn)井，

6、氣藏產(chǎn)氣量自1985年開始實(shí)現(xiàn)了連續(xù)3年年 產(chǎn)氣量保持在3X10803以上，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。工藝評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：（1）可適應(yīng)的排液量和舉升高度變化范圍大，為各項(xiàng)人工舉開排水工 藝之首。（2）對特殊和復(fù)雜條件適應(yīng)力強(qiáng)，對井下的高溫、 腐蝕環(huán)境、出砂、 井斜、井彎曲、小井眼和含氣量高等適應(yīng)力強(qiáng)，氣水比越高越有利；對間歇生 產(chǎn)井，產(chǎn)水量變化的井，或交替產(chǎn)出大股水、大股氣的井均能適應(yīng)，這是機(jī)械 泵排水所不能的。（3）井下工具簡單、工作可靠，檢修周期長，工藝推廣實(shí)施 快；因井下工具簡單，無運(yùn)轉(zhuǎn)部件，故工作時(shí)間長、可靠；井下氣舉閥的更換 和維修技術(shù)簡單，檢修周期在一年以上。（3）操作管理方便，易為現(xiàn)場掌握

7、。 只需按要求注入一定氣量或一定壓力的高壓氣，井口無需住人管理、 操作、資 料錄取和井的分析，與氣水同產(chǎn)的自噴井相類似，不涉及機(jī)電等專門知識(shí)和技 能。（4）費(fèi)用低，不用電。投資與抽油機(jī)排水相近，若鄰近有高壓氣井，可直 接作為動(dòng)力，則費(fèi)用更低。缺點(diǎn)：（1） 工藝并受注氣壓力對井底造成的回壓影響，不能把氣采至枯竭。 （2）封閉式氣舉排液能力小，一般在100 m7d左右，使工藝的應(yīng)用范圍受到一 定限制。（3）在無高壓氣井時(shí)，需用天然氣壓縮機(jī)提供高壓氣，增加了施工及 管理工作量，增大了費(fèi)用。（4）套管必須能承受注氣高壓。（5）高壓施工，對 裝置的安全可靠性要求高。3 .機(jī)抽排水采氣工藝抽油機(jī)排水采氣就

8、是將有桿深井泵裝置用于油管抽水，套管采氣。這種方法 適用于氣藏中、后期，低壓間歇井或水淹氣井，且天然氣不含或低含硫。工藝評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：（1） 直接將泵置于井下，只要有足夠的泵掛深度，就能夠在很低的 回壓下排水采氣。（2）裝置簡單，工作可靠，可用天然氣和電作動(dòng)力，易于實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)控制，其安裝使用和維護(hù)技術(shù)易于為礦場掌握。（3）投資少，并可使裝備多井運(yùn)轉(zhuǎn)。（4）對于排水量不超過80 nVd,要求泵掛深度不超過1250m的井 是一種可行的排水采氣工藝。（5）工藝并不受采出程度影響，并能把氣采至枯 竭。缺點(diǎn)：（1）需要深井泵、抽油機(jī)，由于井深，排量要求大，動(dòng)力裝置的配 套在當(dāng)前階段苦難較大。（2）受井斜、井

9、深和硫化氫影響較大，當(dāng)前泵掛深度 僅能達(dá)到1500m,排量100mVd左右。（3）鑒于氣水井與油井性質(zhì)差異較大,尚 未完全解決配套問題。（4）該項(xiàng)工藝需長期連續(xù)供電對分散較遠(yuǎn)的井，需有單 井連續(xù)發(fā)電能力，增加了推廣此工藝的難度。4 .電潛泵排水采氣工藝電潛泵排水采氣是將油井采液用的電潛泵下入氣水井井底，啟泵后將井底積液迅速排出井口 ，使水淹井的井底回壓得以降低，氣水井能恢復(fù)穩(wěn)定生產(chǎn)。 工藝評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：（1）電潛泵因泵掛深度大，排量高，適用于壓力低、 產(chǎn)水量大的排 水采氣井。若以井深3000m,泵掛深度2650m計(jì)算，井底的回壓可降到56個(gè)Mpa, 比氣舉排水對井底的回壓更低。（2）采用了可調(diào)速的

10、變頻機(jī)組，可在低速下啟 動(dòng)，故能多次重復(fù)啟動(dòng)而不損壞電機(jī)；可人工調(diào)整井下機(jī)組轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)整井 下泵的排量和揚(yáng)程，因而對井的產(chǎn)液量變化有一定的適應(yīng)能力，這對氣水井很 重要。（3）易于安裝井下溫度、壓力傳感器，在地面經(jīng)過控制屏，隨時(shí)直觀測 出泵吸入口處溫度、 運(yùn)行電流、壓力等參數(shù)。（4）自動(dòng)化程度較高，安裝、操 作、管理方便。（5）不受井斜限制。缺點(diǎn)：（1）需安裝高壓電源。（2）主要裝備在井下，對于單井裂縫系統(tǒng)，氣井復(fù)活后，難于取出多井多次運(yùn)用，使裝備的一次性投資較大。（3）電機(jī)、 電纜壽命受井溫影響。由于高溫下電纜易損壞，使井深受限制，當(dāng)前僅能應(yīng)用于 3000m&右井深。小油管排水采氣工藝技術(shù)適

11、用于有水氣藏的中、后期。此時(shí)井已不能建立”三穩(wěn)定”的排水采氣制度，轉(zhuǎn)入間歇生產(chǎn)，有的氣井已瀕臨水淹停產(chǎn)的危險(xiǎn)。對 這樣的氣井及時(shí)調(diào)整管柱，改換成較小管徑的油管生產(chǎn)，任能夠恢復(fù)穩(wěn)定的連 續(xù)自噴。工藝評(píng)價(jià)優(yōu)點(diǎn)：（1）屬自力式氣舉，能充分利用其藏自身能量，不需人為施加外部能 源助噴。（2）變工藝井由間歇生產(chǎn)為較長時(shí)期的連續(xù)生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。（3） 設(shè)計(jì)成熟、工藝可靠，成功率高。（4）設(shè)備配套簡單，施工管理方便，易于推 廣。缺點(diǎn)：（1）工藝井必須有一定的生產(chǎn)能力，無自噴能力的井必須輔以其它誘 噴措施復(fù)產(chǎn)或采用不壓井修井工藝作業(yè)。（2）工藝的排液能力較小，一般在120nVd左右。（3） 對11/2 小油管常受井深影響。一般在 2600m左右。6.柱塞氣舉排水采氣工藝柱塞氣舉排水采氣工藝是利用氣井自身能量推動(dòng)油管內(nèi)的柱塞舉水，由于柱塞在舉升氣體于采出液之間形成了一個(gè)固體界面，因而有效地防止氣體上竄和 液體回落，從而減少滑脫損失，增加舉升效率。在氣井出水初期，它能延長出水 氣井的自噴帶水能力。在美國，柱塞氣舉被認(rèn)為是最佳的排水采氣工藝。由于柱塞氣舉所需的氣體 由自身的套管氣提供，勿需其它動(dòng)力設(shè)備，生產(chǎn)成本低。國內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)研究，繼續(xù) 消化和完善這一工藝。工