國(guó)內(nèi)外排水采氣技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

1、國(guó)內(nèi)外排水采氣技術(shù)原理及應(yīng)用現(xiàn)狀主要內(nèi)容主要內(nèi)容n氣井積液概念及危害氣井積液概念及危害 n氣井積液原理氣井積液原理n排水采氣工藝措施排水采氣工藝措施一、氣井積液概念及危害一、氣井積液概念及危害 在天然氣開采中，在氣井中常有烴類凝在天然氣開采中，在氣井中常有烴類凝析液或地層水流入井底，當(dāng)氣井產(chǎn)量高、井析液或地層水流入井底，當(dāng)氣井產(chǎn)量高、井底氣液速度大而井中液體的數(shù)量相對(duì)較少時(shí)，底氣液速度大而井中液體的數(shù)量相對(duì)較少時(shí)，水將完全被氣流攜帶至地面，隨著氣藏壓力水將完全被氣流攜帶至地面，隨著氣藏壓力和天然氣流動(dòng)速度的逐步降低，致使和天然氣流動(dòng)速度的逐步降低，致使氣藏中氣藏中的產(chǎn)出水或凝析液不能隨天然氣流

2、攜帶出井的產(chǎn)出水或凝析液不能隨天然氣流攜帶出井筒，滯留在井中，筒，滯留在井中，這種現(xiàn)象便稱之為這種現(xiàn)象便稱之為“氣井氣井積液積液”。（1）氣藏具有多產(chǎn)層、多裂縫系統(tǒng)氣藏具有多產(chǎn)層、多裂縫系統(tǒng)。（2）氣藏有邊水和底水存在氣藏有邊水和底水存在。由于氣藏與外圍的區(qū)。由于氣藏與外圍的區(qū)域供水區(qū)無明顯的聯(lián)系，故驅(qū)動(dòng)類型屬于域供水區(qū)無明顯的聯(lián)系，故驅(qū)動(dòng)類型屬于封閉性的封閉性的弱彈性水驅(qū)氣藏弱彈性水驅(qū)氣藏。地層水主要是沿裂縫的部位竄入。地層水主要是沿裂縫的部位竄入井底的。氣井見水的早晚與所在裂縫的部位、采氣井底的。氣井見水的早晚與所在裂縫的部位、采氣速度和邊界條件有關(guān)。速度和邊界條件有關(guān)。（3）受儲(chǔ)層非均質(zhì)

3、的影響受儲(chǔ)層非均質(zhì)的影響。由于儲(chǔ)層的非均質(zhì)和受。由于儲(chǔ)層的非均質(zhì)和受斷層切割的影響，所形成的許多裂縫系統(tǒng)，使氣、斷層切割的影響，所形成的許多裂縫系統(tǒng)，使氣、水分布不受構(gòu)造高度的控制，氣藏?zé)o統(tǒng)一的氣水界水分布不受構(gòu)造高度的控制，氣藏?zé)o統(tǒng)一的氣水界面。面。 （4）除少數(shù)氣田控制儲(chǔ)量較大外，相當(dāng)多的）除少數(shù)氣田控制儲(chǔ)量較大外，相當(dāng)多的裂縫裂縫系統(tǒng)控制儲(chǔ)量較小系統(tǒng)控制儲(chǔ)量較小，裂縫系統(tǒng)是開發(fā)的基本單元。，裂縫系統(tǒng)是開發(fā)的基本單元。（5）大多數(shù)產(chǎn)水氣井在生產(chǎn)）大多數(shù)產(chǎn)水氣井在生產(chǎn)初期的產(chǎn)水量上升初期的產(chǎn)水量上升很很快快，但經(jīng)過一段時(shí)期的排水，裂縫系統(tǒng)的產(chǎn)水量，但經(jīng)過一段時(shí)期的排水，裂縫系統(tǒng)的產(chǎn)水量逐漸減

4、少，有的甚至不再產(chǎn)水。逐漸減少，有的甚至不再產(chǎn)水。n由于產(chǎn)水氣藏存在上述地質(zhì)特征，在氣田或氣藏由于產(chǎn)水氣藏存在上述地質(zhì)特征，在氣田或氣藏實(shí)施排水采氣就具備了下述地質(zhì)要素：實(shí)施排水采氣就具備了下述地質(zhì)要素：n（1）氣藏具有封閉弱彈性水驅(qū)特征氣藏具有封閉弱彈性水驅(qū)特征，產(chǎn)水氣藏，產(chǎn)水氣藏的水體有限、彈性能量有限，氣藏的封閉性、定的水體有限、彈性能量有限，氣藏的封閉性、定容性使排水采氣成為可能。容性使排水采氣成為可能。n（2）地層水分布受裂縫系統(tǒng)控制地層水分布受裂縫系統(tǒng)控制，多為裂縫系，多為裂縫系統(tǒng)內(nèi)部封閉的局部水。這些水沿裂縫竄流，故可統(tǒng)內(nèi)部封閉的局部水。這些水沿裂縫竄流，故可利用自然能量和人工舉

5、升的方法排水。利用自然能量和人工舉升的方法排水。（1）氣井積液的危害：）氣井積液的危害： “氣井積液氣井積液”一段時(shí)間一段時(shí)間聚集于井底，形成液柱，對(duì)聚集于井底，形成液柱，對(duì)氣藏造成額外的靜水回壓，氣藏造成額外的靜水回壓，導(dǎo)致導(dǎo)致氣井自噴能量持續(xù)下降氣井自噴能量持續(xù)下降。通常，如果這種情況持續(xù)下通常，如果這種情況持續(xù)下去，井筒中聚集的液柱終會(huì)去，井筒中聚集的液柱終會(huì)將氣壓死，導(dǎo)致氣井停產(chǎn)。將氣壓死，導(dǎo)致氣井停產(chǎn)。 （2）氣井出水對(duì)生產(chǎn)的影響）氣井出水對(duì)生產(chǎn)的影響氣藏出水后，在氣藏產(chǎn)生分割，形成死氣區(qū)，氣藏出水后，在氣藏產(chǎn)生分割，形成死氣區(qū)，加之部分氣井過早水淹，使最終采收率降低。加之部分氣井過

6、早水淹，使最終采收率降低。 氣井產(chǎn)水后，降低了氣相滲透率，氣層受到傷氣井產(chǎn)水后，降低了氣相滲透率，氣層受到傷害，產(chǎn)氣量迅速下降，遞減期提前。害，產(chǎn)氣量迅速下降，遞減期提前。 氣井產(chǎn)水后，管柱內(nèi)形成氣水兩相流動(dòng)，單井氣井產(chǎn)水后，管柱內(nèi)形成氣水兩相流動(dòng)，單井產(chǎn)量迅速遞減，氣井自噴能力減弱，逐漸變?yōu)殚g產(chǎn)量迅速遞減，氣井自噴能力減弱，逐漸變?yōu)殚g歇井，最終因井底嚴(yán)重積液而停產(chǎn)。歇井，最終因井底嚴(yán)重積液而停產(chǎn)。 氣井產(chǎn)水將降低天然氣質(zhì)量，增加脫水設(shè)備和氣井產(chǎn)水將降低天然氣質(zhì)量，增加脫水設(shè)備和費(fèi)用，增加了天然氣成本。費(fèi)用，增加了天然氣成本。氣井積液原理氣井積液原理2.1 氣井積液來源氣井積液來源 凝析液；凝

7、析液； 氣層中的游離水。氣層中的游離水。 gwlcqgq 凝析液凝析液 gwlcqgqwggq式中: 天然氣飽和含水量; 氣井產(chǎn)氣量. 氣層中產(chǎn)游離水氣層中產(chǎn)游離水lfqlfq 氣井產(chǎn)出液量氣井產(chǎn)出液量gwlflclflqgqqqq2.2 液體在井筒中的存在形式液體在井筒中的存在形式 以小液滴形態(tài)存在；以小液滴形態(tài)存在； 以液膜的形式存在于油管內(nèi)壁，以液膜的形式存在于油管內(nèi)壁， 其多存在于管柱中、上部。其多存在于管柱中、上部。 lfq2.3 氣井出水原因氣井出水原因n氣井工藝制度不合理。氣井工藝制度不合理。氣井產(chǎn)量過大，使邊、氣井產(chǎn)量過大，使邊、底水突進(jìn)形成底水突進(jìn)形成“水舌水舌”或或“水錐水

8、錐”。特別是裂。特別是裂縫發(fā)育的高滲透區(qū)，底水沿裂縫上升更容易形縫發(fā)育的高滲透區(qū)，底水沿裂縫上升更容易形成成“水錐水錐”。n氣井鉆在離邊水很近的區(qū)域氣井鉆在離邊水很近的區(qū)域，或有底水的氣，或有底水的氣藏氣井開采層段打開過深，接近氣水接觸面。藏氣井開采層段打開過深，接近氣水接觸面。n氣水接觸面已推進(jìn)到氣井井底，氣水接觸面已推進(jìn)到氣井井底，不可避免地不可避免地要產(chǎn)地層水。要產(chǎn)地層水。2.4 影響出水的主要因素影響出水的主要因素 采氣速度采氣速度 過高的采氣速度過高的采氣速度易導(dǎo)致底水很快到達(dá)井底，使易導(dǎo)致底水很快到達(dá)井底，使氣井無水生產(chǎn)期很短，產(chǎn)量迅速遞減，甚至氣井水氣井無水生產(chǎn)期很短，產(chǎn)量迅速遞

9、減，甚至氣井水淹。淹。 生產(chǎn)壓差生產(chǎn)壓差 生產(chǎn)壓差過大生產(chǎn)壓差過大會(huì)引起底水錐進(jìn)或邊水舌進(jìn)。生會(huì)引起底水錐進(jìn)或邊水舌進(jìn)。生產(chǎn)壓差越大，地層水因錐進(jìn)或舌進(jìn)而到達(dá)井底的時(shí)產(chǎn)壓差越大，地層水因錐進(jìn)或舌進(jìn)而到達(dá)井底的時(shí)間越短，引起氣井過早出水，甚至造成氣井早期突間越短，引起氣井過早出水，甚至造成氣井早期突發(fā)性水淹發(fā)性水淹。 氣層非均質(zhì)性及地層巖性結(jié)構(gòu)氣層非均質(zhì)性及地層巖性結(jié)構(gòu) 氣層巖性非均質(zhì)性越強(qiáng)，井底距氣水界面方氣層巖性非均質(zhì)性越強(qiáng)，井底距氣水界面方向滲透性越強(qiáng)或縱向裂縫越發(fā)育，底水到達(dá)井底向滲透性越強(qiáng)或縱向裂縫越發(fā)育，底水到達(dá)井底的時(shí)間越短。的時(shí)間越短。 原始?xì)馑缑婢嗑椎母叨扰c水體的能量原始?xì)?/p>

10、水界面距井底的高度與水體的能量 在相同條件下，井底距原始?xì)馑缑嬖浇?，在相同條件下，井底距原始?xì)馑缑嬖浇?，水體的能量越大，越活躍，則底水到達(dá)井底的時(shí)水體的能量越大，越活躍，則底水到達(dá)井底的時(shí)間越短。間越短。2.5 井底積液時(shí)的現(xiàn)象井底積液時(shí)的現(xiàn)象（1）只產(chǎn)純氣，不產(chǎn)水；）只產(chǎn)純氣，不產(chǎn)水；（2）井口壓力快速下降；）井口壓力快速下降；（3）井底液面緩慢上升；）井底液面緩慢上升；（4）氣井產(chǎn)氣量迅速下降。）氣井產(chǎn)氣量迅速下降。n當(dāng)當(dāng)Qg Qc，天然氣攜帶液滴以霧狀流形式把，天然氣攜帶液滴以霧狀流形式把液體排出井筒，此時(shí)井底無積液。液體排出井筒，此時(shí)井底無積液。2.6 連續(xù)排液的最小流量連續(xù)排液的

11、最小流量 Qc：n當(dāng)當(dāng)Qg Qc，氣流中的液滴直徑不斷增大，氣，氣流中的液滴直徑不斷增大，氣流攜帶液滴困難，液滴回落到井底形成積液。流攜帶液滴困難，液滴回落到井底形成積液。 2.7 井筒壓力分布狀態(tài)井筒壓力分布狀態(tài) )(lggtwfllHHpHpppgplgp-井口至液面井段井口至液面井段天然氣與液滴天然氣與液滴及及其運(yùn)動(dòng)滑脫所產(chǎn)生的平均壓力梯度其運(yùn)動(dòng)滑脫所產(chǎn)生的平均壓力梯度; -液面至氣層中部液面至氣層中部混氣液柱混氣液柱及其運(yùn)及其運(yùn)動(dòng)滑脫所產(chǎn)生平均壓力梯度動(dòng)滑脫所產(chǎn)生平均壓力梯度; n三、排水采氣工藝三、排水采氣工藝n n 針對(duì)出水氣井的特點(diǎn)，對(duì)有水氣藏的排水采針對(duì)出水氣井的特點(diǎn)，對(duì)有水氣

12、藏的排水采氣工藝技術(shù)可分為：氣工藝技術(shù)可分為：n選擇選擇使氣水兩相管流舉升效率最好的使氣水兩相管流舉升效率最好的合理工作合理工作制度制度，把流入井筒的水全部帶出地面，從而使，把流入井筒的水全部帶出地面，從而使氣井的氣水氣井的氣水產(chǎn)量產(chǎn)量、井口流壓井口流壓和和氣水比氣水比保持相對(duì)保持相對(duì)穩(wěn)定。穩(wěn)定。n開發(fā)的中、后期，開發(fā)的中、后期，采用機(jī)械助噴工藝采用機(jī)械助噴工藝，排除井，排除井筒積液，降低井底回壓，增大井下壓差，提高筒積液，降低井底回壓，增大井下壓差，提高氣井帶水能力和自噴能力，保證正常采氣。氣井帶水能力和自噴能力，保證正常采氣。氣氣體體動(dòng)動(dòng)力力學(xué)學(xué)方方法法機(jī)械方法機(jī)械方法物理化學(xué)方法物理化學(xué)

13、方法n對(duì)給定的一口產(chǎn)水氣井，究竟選擇何種排水采氣對(duì)給定的一口產(chǎn)水氣井，究竟選擇何種排水采氣方法，需要進(jìn)行方法，需要進(jìn)行不同排水采氣方式的比較不同排水采氣方式的比較。n排水采氣方法對(duì)井的開采條件有一定的要求排水采氣方法對(duì)井的開采條件有一定的要求，如，如果不注意地質(zhì)、開采及環(huán)境因素的敏感性，就會(huì)果不注意地質(zhì)、開采及環(huán)境因素的敏感性，就會(huì)降低排水采氣裝置的效率，甚至失敗。降低排水采氣裝置的效率，甚至失敗。n除了井的動(dòng)態(tài)參數(shù)外，其他開采條件，如除了井的動(dòng)態(tài)參數(shù)外，其他開采條件，如產(chǎn)出流產(chǎn)出流體性質(zhì)、出砂、結(jié)垢等，也是考慮的重要因素體性質(zhì)、出砂、結(jié)垢等，也是考慮的重要因素。而最終考慮因素是投入和產(chǎn)出，必

14、須進(jìn)行綜合和而最終考慮因素是投入和產(chǎn)出，必須進(jìn)行綜合和對(duì)比分析，最后確定采用何種排水采氣工藝。對(duì)比分析，最后確定采用何種排水采氣工藝。3.1 優(yōu)選管柱排水采氣優(yōu)選管柱排水采氣 n優(yōu)選管柱是在油氣田開發(fā)中后期，當(dāng)氣井生產(chǎn)不優(yōu)選管柱是在油氣田開發(fā)中后期，當(dāng)氣井生產(chǎn)不能穩(wěn)定且轉(zhuǎn)入間歇開采時(shí)，對(duì)這類氣井及時(shí)調(diào)整能穩(wěn)定且轉(zhuǎn)入間歇開采時(shí)，對(duì)這類氣井及時(shí)調(diào)整管柱，管柱，減少氣流的滑脫損失減少氣流的滑脫損失，充分利用氣井自身，充分利用氣井自身能量的能量的氣舉氣舉排水采氣方法。排水采氣方法。n優(yōu)選管柱是一種自噴工藝，它施工簡(jiǎn)單到只需更優(yōu)選管柱是一種自噴工藝，它施工簡(jiǎn)單到只需更換一次油管，而不需要人為地提供任何能

15、量。換一次油管，而不需要人為地提供任何能量。n（1）技術(shù)原理）技術(shù)原理1）油管直徑過小油管直徑過小 ，雖可以提高氣流速度，有利于，雖可以提高氣流速度，有利于將井底的液體排出，但在油管中的摩阻損失大，將井底的液體排出，但在油管中的摩阻損失大，一定井口壓力下所要求的井底流壓高，從而一定井口壓力下所要求的井底流壓高，從而限制限制了氣井產(chǎn)量了氣井產(chǎn)量； 2）油管直徑過大油管直徑過大，雖可以降低氣流速度及摩阻損，雖可以降低氣流速度及摩阻損失，從而降低流壓，提高氣井產(chǎn)量，但過低的氣失，從而降低流壓，提高氣井產(chǎn)量，但過低的氣流速度無法將井底液體攜至地面，最終流速度無法將井底液體攜至地面，最終造成井底造成井底

16、積液、流壓升高而限制產(chǎn)氣量積液、流壓升高而限制產(chǎn)氣量。 n 必須根據(jù)氣井的產(chǎn)能狀況必須根據(jù)氣井的產(chǎn)能狀況優(yōu)選合理的管徑優(yōu)選合理的管徑，充，充分利用氣藏的能量，盡可能多地使井底的液體分利用氣藏的能量，盡可能多地使井底的液體能及時(shí)被氣流攜帶到地面，以獲得能及時(shí)被氣流攜帶到地面，以獲得最大產(chǎn)氣量最大產(chǎn)氣量。n在設(shè)計(jì)自噴管柱時(shí)，必須考慮兩個(gè)因素：在設(shè)計(jì)自噴管柱時(shí)，必須考慮兩個(gè)因素： （1）自噴管中的）自噴管中的氣流速度必須達(dá)到排液的臨界速氣流速度必須達(dá)到排液的臨界速度度，確保地層流入井筒的全部液體被帶出；，確保地層流入井筒的全部液體被帶出； （2）當(dāng)氣體沿著自噴管柱流出時(shí)，必須建立合理）當(dāng)氣體沿著自噴

17、管柱流出時(shí)，必須建立合理的最低壓力降，以保證的最低壓力降，以保證井口有足夠的壓能井口有足夠的壓能將天然將天然氣輸進(jìn)集輸管網(wǎng)和用戶。氣輸進(jìn)集輸管網(wǎng)和用戶。特點(diǎn)：特點(diǎn)：n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：理論成熟，施工容易，管理方便，工作制理論成熟，施工容易，管理方便，工作制度可調(diào)，免修期長(zhǎng)，投資少度可調(diào)，免修期長(zhǎng)，投資少，除優(yōu)選與地層流動(dòng)，除優(yōu)選與地層流動(dòng)條件相匹配的油管柱外，無須另外特殊裝備和動(dòng)條件相匹配的油管柱外，無須另外特殊裝備和動(dòng)力裝置，是充分利用氣井自身能量實(shí)現(xiàn)連續(xù)排液力裝置，是充分利用氣井自身能量實(shí)現(xiàn)連續(xù)排液生產(chǎn)，以延長(zhǎng)氣井帶水自噴期的高效、高經(jīng)濟(jì)開生產(chǎn)，以延長(zhǎng)氣井帶水自噴期的高效、高經(jīng)濟(jì)開采工藝技術(shù)。采

18、工藝技術(shù)。n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：氣井排液量不宜過大，下入油管深度受油氣井排液量不宜過大，下入油管深度受油管強(qiáng)度的限制，管強(qiáng)度的限制，因壓井后復(fù)產(chǎn)啟動(dòng)困難，起下管因壓井后復(fù)產(chǎn)啟動(dòng)困難，起下管柱時(shí)要求能實(shí)現(xiàn)不壓井起下作業(yè)。應(yīng)當(dāng)指出，以柱時(shí)要求能實(shí)現(xiàn)不壓井起下作業(yè)。應(yīng)當(dāng)指出，以特納液滴模型為基礎(chǔ)的優(yōu)選管柱方法適用于高氣特納液滴模型為基礎(chǔ)的優(yōu)選管柱方法適用于高氣液比、井筒中呈霧狀流的含液氣井，對(duì)井筒中呈液比、井筒中呈霧狀流的含液氣井，對(duì)井筒中呈其他流動(dòng)型態(tài)的含液氣井，則不宜用此方法。其他流動(dòng)型態(tài)的含液氣井，則不宜用此方法。 3.2 泡沫排水采氣工藝技術(shù)泡沫排水采氣工藝技術(shù)n針對(duì)產(chǎn)水氣田開發(fā)而研究的一項(xiàng)助采工藝

19、，具有設(shè)針對(duì)產(chǎn)水氣田開發(fā)而研究的一項(xiàng)助采工藝，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、施工容易、見效快、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在出備簡(jiǎn)單、施工容易、見效快、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在出水氣井得到廣泛使用。水氣井得到廣泛使用。n（1）泡沫排水機(jī)理）泡沫排水機(jī)理n 向井內(nèi)注入某種能夠遇水產(chǎn)生大量泡沫的表面活性向井內(nèi)注入某種能夠遇水產(chǎn)生大量泡沫的表面活性劑，借助于天然氣流的攪動(dòng)，把水分散并生成大量劑，借助于天然氣流的攪動(dòng)，把水分散并生成大量低密度的含水泡沫低密度的含水泡沫，改變井筒內(nèi)的氣水流態(tài)改變井筒內(nèi)的氣水流態(tài)。在地。在地層能量不變的情況下，提高出水氣井的帶水能力，層能量不變的情況下，提高出水氣井的帶水能力，把地層水舉升到地面。把地層水舉升

20、到地面。（2）泡沫排水起泡劑及性能要求）泡沫排水起泡劑及性能要求起泡劑的性能起泡劑的性能 除具有表面活性劑的一般性能之外，還要求具除具有表面活性劑的一般性能之外，還要求具有以下特殊性能。有以下特殊性能。起泡能力強(qiáng)起泡能力強(qiáng)。只要在井底礦化水中加入少量起泡劑只要在井底礦化水中加入少量起泡劑(100500mg/L)，就能在天然氣流的攪動(dòng)下，形成，就能在天然氣流的攪動(dòng)下，形成大量含水泡沫，使氣、液兩相空間分布發(fā)生顯著變大量含水泡沫，使氣、液兩相空間分布發(fā)生顯著變化，水柱變成泡沫，密度下降幾十倍。因此，原來化，水柱變成泡沫，密度下降幾十倍。因此，原來無力攜水的氣液，現(xiàn)可將低密度的含水泡沫帶到地?zé)o力攜水

21、的氣液，現(xiàn)可將低密度的含水泡沫帶到地面，從而實(shí)現(xiàn)排水采氣目的。面，從而實(shí)現(xiàn)排水采氣目的。泡沫攜液量大泡沫攜液量大。起泡劑遇到水后，立即在每個(gè)氣泡的起泡劑遇到水后，立即在每個(gè)氣泡的氣水界面定向排列。當(dāng)氣泡周圍吸附的起泡劑分子氣水界面定向排列。當(dāng)氣泡周圍吸附的起泡劑分子達(dá)到一定濃度時(shí)，氣泡壁就形成一層牢固的膜。泡達(dá)到一定濃度時(shí)，氣泡壁就形成一層牢固的膜。泡沫的水膜越厚，單位體積泡沫含水量越高，表示泡沫的水膜越厚，單位體積泡沫含水量越高，表示泡沫的攜水能力越大。沫的攜水能力越大。 起泡劑選擇原則：起泡劑選擇原則： n一般氣水井一般氣水井主要采用主要采用陰離子型陰離子型起泡劑，如磺酸鹽、起泡劑，如磺酸

22、鹽、硫酸脂鹽等，單獨(dú)使用就能獲得較好的效果；硫酸脂鹽等，單獨(dú)使用就能獲得較好的效果；n含凝析油的氣水井含凝析油的氣水井中中，由于凝析油本身是一種消，由于凝析油本身是一種消泡劑，會(huì)使起泡劑性能變差，應(yīng)采用多組分的泡劑，會(huì)使起泡劑性能變差，應(yīng)采用多組分的復(fù)復(fù)合起泡劑合起泡劑(常將幾種起泡劑同時(shí)配入一個(gè)體系中使常將幾種起泡劑同時(shí)配入一個(gè)體系中使用用)，也可采用兩性或聚合物表面活性劑；，也可采用兩性或聚合物表面活性劑；n含硫化氫的氣水井含硫化氫的氣水井中中，要注意防腐用的緩蝕劑與，要注意防腐用的緩蝕劑與起泡劑互相之間能配伍，起泡劑互相之間能配伍，不能影響起泡劑性能不能影響起泡劑性能。 （7）特點(diǎn)）特點(diǎn)

23、n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：該工藝能充分利用地層自身能量實(shí)現(xiàn)舉升，該工藝能充分利用地層自身能量實(shí)現(xiàn)舉升，因而因而成本低成本低、投資小、見效快、經(jīng)濟(jì)效益顯著；、投資小、見效快、經(jīng)濟(jì)效益顯著；設(shè)備配套簡(jiǎn)單，其設(shè)備配套簡(jiǎn)單，其舉升流程與自噴生產(chǎn)完全相同舉升流程與自噴生產(chǎn)完全相同；實(shí)施操作簡(jiǎn)便，實(shí)施過程中不需特殊的修井作業(yè)實(shí)施操作簡(jiǎn)便，實(shí)施過程中不需特殊的修井作業(yè)及關(guān)井；現(xiàn)有的起泡劑及泡沫助采劑對(duì)不同的生及關(guān)井；現(xiàn)有的起泡劑及泡沫助采劑對(duì)不同的生產(chǎn)井有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，能滿足不同類型生產(chǎn)井產(chǎn)井有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，能滿足不同類型生產(chǎn)井的需要。的需要。n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：排液能力小排液能力小，一般在，一般在100m3/d以下。因

24、起以下。因起泡劑的注入量與井的日產(chǎn)水量成正比，產(chǎn)水量過泡劑的注入量與井的日產(chǎn)水量成正比，產(chǎn)水量過高的井需要的藥劑用量很大，并且要連續(xù)注入，高的井需要的藥劑用量很大，并且要連續(xù)注入，工作量大，造成經(jīng)濟(jì)不合算。工作量大，造成經(jīng)濟(jì)不合算。 油田應(yīng)用情況油田應(yīng)用情況 n牙哈氣田作為塔里木最早開發(fā)的凝析氣田，現(xiàn)已進(jìn)入開發(fā)中期，有些井已進(jìn)入含水期，因此選擇YH501井作為試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，于2006年5月2日開始現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。YH501井基本情況：501井射孔井段5092.55101.5m油管下深5062m，目前該井油壓1MPa，套壓10.8 MPa，井口溫度21，地層溫度125 ，油管底部溫度121，日產(chǎn)氣6779

25、3m3，日產(chǎn)液313m3 (其中油53 m3,水263 m3)，由于該井筒積水,目前只能間歇生產(chǎn)，水質(zhì)礦化度260.3g/L，在藥劑罐中每天加入U(xiǎn)T-11藥劑56kg,用水稀釋至150L，然后用柱塞泵連續(xù)注入套管中，同時(shí)注意產(chǎn)出氣液的變化情況，然后根據(jù)產(chǎn)出液變化情況調(diào)整加藥量。應(yīng)用效果：效果：n(1)減小井口油套壓差，增大產(chǎn)氣量，在實(shí)施泡沫排水工藝措施的過程中，表現(xiàn)出井口油套壓差減小，日產(chǎn)氣量增大的現(xiàn)象，表明通過該項(xiàng)措施有效地排出了井內(nèi)積液，保障了氣井穩(wěn)產(chǎn)，初期日增產(chǎn)氣0.8104 m3，生產(chǎn)穩(wěn)定后，日產(chǎn)液量533 m3 ，日產(chǎn)氣量1.52 104 m3 ，增幅達(dá)84213 m3 ，使高溫高產(chǎn)

26、水氣井達(dá)到了泡沫助排采氣的目的。n(2)降低了氣井生產(chǎn)回壓，節(jié)約地層能量，實(shí)施泡排工藝前,井筒壓力損失較大，呈遞增趨勢(shì)，連續(xù)實(shí)施泡排工藝后，井筒壓力損失逐漸減小，有效節(jié)約了氣井地層能量。n(3)有效緩解了氣井水淹趨勢(shì)，盤活氣井資源，在實(shí)施泡排工藝前，井筒逐漸開始出現(xiàn)積液，液面逐漸升高，實(shí)施泡排后，氣井井筒液面深度逐漸降低。 3.3 氣舉排水采氣氣舉排水采氣n（1）定義：）定義： 氣舉排水采氣工藝是氣舉排水采氣工藝是借助外來高壓氣源借助外來高壓氣源或壓縮或壓縮機(jī)，通過向井筒內(nèi)注入高壓氣體的方法來降低井內(nèi)機(jī)，通過向井筒內(nèi)注入高壓氣體的方法來降低井內(nèi)注氣點(diǎn)至地面的液體密度，提高舉升能力，排除井注氣點(diǎn)

27、至地面的液體密度，提高舉升能力，排除井底積液，恢復(fù)氣井生產(chǎn)能力的一種助噴工藝。底積液，恢復(fù)氣井生產(chǎn)能力的一種助噴工藝。 氣舉排水采氣：氣舉排水采氣：氣舉閥排水采氣氣舉閥排水采氣和和柱塞氣舉排水柱塞氣舉排水采氣。采氣。 （2）氣舉方式分類）氣舉方式分類 從生產(chǎn)方式上可分為從生產(chǎn)方式上可分為連續(xù)氣舉連續(xù)氣舉和和間歇?dú)馀e；間歇?dú)馀e； 氣舉工藝從裝置類型上可分為氣舉工藝從裝置類型上可分為開式、半閉式開式、半閉式和和閉式閉式氣舉氣舉（連續(xù)氣舉）（連續(xù)氣舉） ； 從舉升流程上可分為從舉升流程上可分為正舉正舉和和反舉反舉。正舉是從油。正舉是從油套環(huán)空注入高壓氣，井液和高壓氣從油管產(chǎn)出；套環(huán)空注入高壓氣，井液

28、和高壓氣從油管產(chǎn)出；而反舉是從油管注入高壓氣，井液和高壓氣從油而反舉是從油管注入高壓氣，井液和高壓氣從油套環(huán)空產(chǎn)出。套環(huán)空產(chǎn)出。4 4）特點(diǎn)）特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 該工藝井不受井斜、井深和硫化氫等限制，最大排該工藝井不受井斜、井深和硫化氫等限制，最大排液量可達(dá)液量可達(dá)l000ml000m3 3/d/d，單井增產(chǎn)效果顯著；，單井增產(chǎn)效果顯著； 可多次重復(fù)啟動(dòng)，與投撈式氣舉裝置配套，可減少可多次重復(fù)啟動(dòng)，與投撈式氣舉裝置配套，可減少修井作業(yè)次數(shù)；修井作業(yè)次數(shù)； 設(shè)備配套簡(jiǎn)單，管理方便；設(shè)備配套簡(jiǎn)單，管理方便； 易測(cè)取液面和壓力資料，設(shè)計(jì)可靠，經(jīng)濟(jì)效益易測(cè)取液面和壓力資料，設(shè)計(jì)可靠，經(jīng)濟(jì)效益高。高。 缺

29、點(diǎn)：缺點(diǎn)： 工藝井受注氣壓力對(duì)井底造成的回壓影響，不能把工藝井受注氣壓力對(duì)井底造成的回壓影響，不能把氣水井采至枯竭；氣水井采至枯竭； 閉式氣舉排液能力小，一般在閉式氣舉排液能力小，一般在100m100m3 3/d/d以下，工藝應(yīng)以下，工藝應(yīng)用范圍受限；用范圍受限； 需高壓氣井或工藝壓縮機(jī)作高壓氣源；需高壓氣井或工藝壓縮機(jī)作高壓氣源； 套管必須能承受注氣高壓；套管必須能承受注氣高壓； 高壓施工對(duì)裝置的安全可靠性要求高。高壓施工對(duì)裝置的安全可靠性要求高。氣舉排水采氣應(yīng)用氣舉排水采氣應(yīng)用 蜀南氣礦花11井從1993年9月至1994年12月正常采氣,日產(chǎn)氣量8.010410.0104m3之間,日產(chǎn)水1

30、.5m3以下,井口套壓由25.765MPa下降至17.4MPa,井口油壓由25.779MPa下降至16.7MPa,后因水化物堵塞集輸管線而關(guān)井。1995年6月再次開井生產(chǎn),由于此次關(guān)井時(shí)間較長(zhǎng),井口采油樹蓋板法蘭長(zhǎng)期漏氣形成壓水采氣的不利局面,造成井筒積液上升,油壓下降,開井前采用了放空排液,待積液排出后才倒入正常生產(chǎn)。到1995年10月底,套壓降至15.77MPa,油壓降至14.63MPa,1996年2月,又因輸氣管線發(fā)生漏氣關(guān)井。1996年6月3日重新開井,由于井底積液太多采用放空排液但仍未獲成功。 （4） 柱塞氣舉排水采氣柱塞氣舉排水采氣 柱塞氣舉是間歇?dú)馀e的一種形式，柱塞氣舉是間歇?dú)馀e

31、的一種形式，依靠氣井自身產(chǎn)出的氣體的能量推動(dòng)柱依靠氣井自身產(chǎn)出的氣體的能量推動(dòng)柱塞運(yùn)動(dòng)，稱之為塞運(yùn)動(dòng)，稱之為柱塞舉升柱塞舉升，如果需要注，如果需要注入高壓氣補(bǔ)充氣井能量則稱之為入高壓氣補(bǔ)充氣井能量則稱之為柱塞氣柱塞氣舉舉。柱塞氣舉的工作原理柱塞氣舉的工作原理 n柱塞氣舉裝置的正常工作由時(shí)間柱塞氣舉裝置的正常工作由時(shí)間-周期控制器定時(shí)周期控制器定時(shí)地控制氣動(dòng)閥的開關(guān)來完成。地控制氣動(dòng)閥的開關(guān)來完成。n當(dāng)氣動(dòng)閥關(guān)閉時(shí)，柱塞上的閥已被防噴管內(nèi)的撞當(dāng)氣動(dòng)閥關(guān)閉時(shí)，柱塞上的閥已被防噴管內(nèi)的撞擊桿頂開，打開旁通，柱塞自行下落。擊桿頂開，打開旁通，柱塞自行下落。柱塞撞擊柱塞撞擊井下緩沖器后閥關(guān)閉井下緩沖器后

32、閥關(guān)閉，同時(shí)油管中液面不斷上升。，同時(shí)油管中液面不斷上升。 當(dāng)油套環(huán)空壓力恢復(fù)到足以突破油管鞋舉升柱塞當(dāng)油套環(huán)空壓力恢復(fù)到足以突破油管鞋舉升柱塞以上液體時(shí)，氣動(dòng)閥打開，氣體迅速?gòu)奶坠苓M(jìn)入以上液體時(shí)，氣動(dòng)閥打開，氣體迅速?gòu)奶坠苓M(jìn)入油管，與地層流入井底的氣一起推動(dòng)柱塞及其上油管，與地層流入井底的氣一起推動(dòng)柱塞及其上部液體升向井口，直到把柱塞上部的液體舉升至部液體升向井口，直到把柱塞上部的液體舉升至地面，柱塞撞擊防噴管內(nèi)的頂桿后，閥再次打開，地面，柱塞撞擊防噴管內(nèi)的頂桿后，閥再次打開，氣動(dòng)閥關(guān)閉，柱塞下落，開始下一次工作循環(huán)。氣動(dòng)閥關(guān)閉，柱塞下落，開始下一次工作循環(huán)。 2）柱塞舉升運(yùn)行原理圖3）工藝

33、要求 油管內(nèi)壁規(guī)則，采用油管內(nèi)壁規(guī)則，采用59mm750mm通井規(guī)通井規(guī)通井暢通無阻；通井暢通無阻； 氣井自身具有一定的產(chǎn)能，帶液能力較弱的自氣井自身具有一定的產(chǎn)能，帶液能力較弱的自噴生產(chǎn)井；噴生產(chǎn)井； 日產(chǎn)水量小于日產(chǎn)水量小于50m3/d； 氣液比大于氣液比大于500（m3/m3）；）； 井底具有一定深度的積液；井底具有一定深度的積液； 6.井底清潔，無泥漿等污物。井底清潔，無泥漿等污物。特點(diǎn)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1. 利用生產(chǎn)井自身能量，注氣與不注氣轉(zhuǎn)換方便靈活； 2. 投撈作業(yè)方便，柱塞上下移動(dòng)可防止結(jié)蠟和結(jié)垢。 3.柱塞在舉升過程中，減少了液體的滑脫損失。局限性局限性： 柱塞氣舉工藝適合產(chǎn)

34、水量小于50m3/d，氣液比大于500（m3/m3），井底存在一定的積液，有一定產(chǎn)能、帶液能力較弱的自噴生產(chǎn)井?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 柱塞氣舉排水采氣工藝選擇了陜93井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)概況如下： 1.基本數(shù)據(jù)生產(chǎn)史。陜93井于1999年10月10日投產(chǎn)，試氣期間累計(jì)產(chǎn)氣量490.6891104/d，產(chǎn)水量191.47m3,氣液比為25627m3/m3;生產(chǎn)前油壓24.20MPa，套壓25.00MPa.生產(chǎn)過程中油、套壓波動(dòng)較大，壓差逐漸增大。 試驗(yàn)情況試驗(yàn)情況:安裝柱塞排水采氣配套設(shè)備，柱塞下深為3633m，共進(jìn)行了3個(gè)階段的試驗(yàn)： （1）調(diào)試階段。進(jìn)行柱塞運(yùn)行參數(shù)的調(diào)試15次，柱塞的下行時(shí)間7

35、0min，與理論計(jì)算柱塞上行時(shí)間68min接近，在產(chǎn)氣量為2.2104m3/d時(shí)上行時(shí)間530min。 （2）第一次試驗(yàn)階段:采取增長(zhǎng)開井時(shí)間的方法使井底產(chǎn)生積液，柱塞運(yùn)行程序設(shè)置為：運(yùn)行周期1次/天，開井時(shí)間22小時(shí) ，關(guān)井時(shí)間2小時(shí)。試驗(yàn)中，柱塞正常運(yùn)行期間油壓、套壓變化平穩(wěn)，油套壓差最大3.0MPa，平均日產(chǎn)水量14.5m3/d，生產(chǎn)15天累計(jì)排水210m3。 （3）無柱塞生產(chǎn)階段。為了對(duì)柱塞排水效果進(jìn)行對(duì)比，取出柱塞，在產(chǎn)量保持不變的 情況下進(jìn)行無柱塞生產(chǎn)。無柱塞生產(chǎn)66天，平均產(chǎn)氣量2.2251104m3/d，油壓從18.5MPA降至12MPa，套壓從21.5MPa降至20.0MPa

36、，油套壓差從3MPa增大至8MPa。無柱塞生產(chǎn)前30天平均產(chǎn)水12m3/d，30天以后產(chǎn)水量急劇增加至22.12m3/d，且以后逐漸增多至27.8m3/d。試驗(yàn)效果分析試驗(yàn)效果分析 1.柱塞運(yùn)行期間油套壓平穩(wěn)，變化小。通過柱塞的氣舉作用，改變了無柱塞生產(chǎn)期間油壓持續(xù)下降的現(xiàn)象，且油壓能夠有所回升。 2.不但抑制了油壓繼續(xù)下降的 現(xiàn)象，而且油套壓均有不同程度的回升，且產(chǎn)氣量平穩(wěn)。在柱塞的協(xié)助下,氣流在攜夜過程中，液體滑脫減小，氣流攜夜能力相對(duì)增強(qiáng)，有效地解決了井筒繼續(xù)積液的問題。3.4 機(jī)抽排水采氣工藝機(jī)抽排水采氣工藝（1）技術(shù)原理）技術(shù)原理 借助機(jī)械能排水采氣的助采工藝。是將借助機(jī)械能排水采氣

37、的助采工藝。是將深井泵深井泵下下入井筒液面以下的適當(dāng)深度，深井泵柱塞在抽油機(jī)的入井筒液面以下的適當(dāng)深度，深井泵柱塞在抽油機(jī)的帶動(dòng)下，在泵筒內(nèi)作上下往返抽汲運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到在帶動(dòng)下，在泵筒內(nèi)作上下往返抽汲運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到在油管油管內(nèi)抽汲內(nèi)抽汲排水排水，降低液柱對(duì)井底的回壓，從，降低液柱對(duì)井底的回壓，從套管采套管采出天然氣出天然氣。 它與采油工藝的抽油機(jī)采油它與采油工藝的抽油機(jī)采油不同點(diǎn)不同點(diǎn)在于：氣井是在于：氣井是油管排水、油套環(huán)空采氣。即產(chǎn)層氣水混合物經(jīng)井下油管排水、油套環(huán)空采氣。即產(chǎn)層氣水混合物經(jīng)井下分離器分離后，將天然氣排至油套環(huán)空，水流到深井分離器分離后，將天然氣排至油套環(huán)空，水流到深井泵，

38、再經(jīng)深井泵排出地面。泵，再經(jīng)深井泵排出地面。 抽油機(jī)排水采氣（也稱機(jī)抽排水采氣）井的抽油機(jī)排水采氣（也稱機(jī)抽排水采氣）井的井下，安裝井下氣水分離器特別重要。井下，安裝井下氣水分離器特別重要。 機(jī)抽排水采氣工藝裝備簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)方法成熟機(jī)抽排水采氣工藝裝備簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)方法成熟、投資少、不受高采出程度的限制、可枯竭性采氣，投資少、不受高采出程度的限制、可枯竭性采氣，因此適用于氣藏的中后期水淹氣井和低壓間歇井，因此適用于氣藏的中后期水淹氣井和低壓間歇井，日排水量在日排水量在10100m3、泵掛深度小于、泵掛深度小于 1500m、產(chǎn)層中部深度小于產(chǎn)層中部深度小于 3000m、溫度小于、溫度小于 100的氣的

39、氣井排水采氣。井排水采氣。（2）優(yōu)缺點(diǎn)）優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1.1.該該工藝裝備簡(jiǎn)單、可靠工藝裝備簡(jiǎn)單、可靠，可用天然氣和，可用天然氣和電作動(dòng)力，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，以實(shí)現(xiàn)有電作動(dòng)力，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，以實(shí)現(xiàn)有人管理，無人操作；人管理，無人操作； 2.2.工藝井工藝井不受采出程度影響不受采出程度影響，并能把氣水，并能把氣水井采至枯竭。井采至枯竭。缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 1.1.需要深井泵、抽油機(jī)、抽油桿，需要深井泵、抽油機(jī)、抽油桿，初期投資較大，初期投資較大，動(dòng)力裝置的配套在目前階段困難較大；動(dòng)力裝置的配套在目前階段困難較大； 2.2.受受井斜、井深和硫化氫影響較大井斜、井深和硫化氫影響較大，泵掛深度，泵掛

40、深度和和 排液量均受限制。排液量均受限制?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及效果分析現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及效果分析 深抽排水采氣井工藝技術(shù)先后在川南、川西南兩口水深抽排水采氣井工藝技術(shù)先后在川南、川西南兩口水淹井進(jìn)行了淹井進(jìn)行了1010井次的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)井次的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn), ,試驗(yàn)著重以加深泵掛、試驗(yàn)著重以加深泵掛、提高泵效和延長(zhǎng)檢泵周期為主要目的；同時(shí)提高泵效和延長(zhǎng)檢泵周期為主要目的；同時(shí), ,加強(qiáng)整加強(qiáng)整體泵筒、金屬體泵筒、金屬) )軟密封組合柱塞、撈砂工具、玻璃鋼軟密封組合柱塞、撈砂工具、玻璃鋼抽油桿等配套工具整套應(yīng)用及技術(shù)研究，試驗(yàn)結(jié)果抽油桿等配套工具整套應(yīng)用及技術(shù)研究，試驗(yàn)結(jié)果, ,使這兩口水淹井通過深抽排水工藝得以復(fù)產(chǎn)使這兩

41、口水淹井通過深抽排水工藝得以復(fù)產(chǎn), ,到到19961996年年9 9月底月底, ,兩口井共增產(chǎn)天然氣兩口井共增產(chǎn)天然氣1020102010104 4m m3 3, ,累積排水累積排水1407m1407m3 3( (兩口井的機(jī)、桿、泵、機(jī)抽參數(shù)見表兩口井的機(jī)、桿、泵、機(jī)抽參數(shù)見表1)1) 1.川西南礦區(qū)家41井 該井于1987年投產(chǎn),1990年3月開展機(jī)抽排水采氣,泵徑56,泵掛1200m,隨著開采時(shí)間的增加,液面逐漸降低,機(jī)抽效果越來越差，1995年5月,利用玻璃鋼抽油桿對(duì)該井進(jìn)行深抽試驗(yàn),將泵掛加深至2002.63m(設(shè)計(jì)參數(shù)見表1)該井按設(shè)計(jì)方案實(shí)施后,見到了明顯的效果,由于合理的桿柱設(shè)計(jì)

42、,使柱塞實(shí)現(xiàn)了超行程運(yùn)行,泵效達(dá)到118.2%。 2.川南宋8井 1996年8月應(yīng)用新方案在宋8井進(jìn)行了深抽試驗(yàn)(參數(shù)見表1)8月22日開始進(jìn)行試抽,截止9月底止,累積抽汲25天,產(chǎn)水372m3,產(chǎn)氣22.7104m3(生產(chǎn)情況見表3)3.5電潛泵排水采氣工藝技術(shù)原理電潛泵排水采氣工藝技術(shù)原理 采用多級(jí)離心泵裝置，將氣水井中的積液從油管中采用多級(jí)離心泵裝置，將氣水井中的積液從油管中排除，降低井內(nèi)液面高度，減少液柱對(duì)井底的回壓，形排除，降低井內(nèi)液面高度，減少液柱對(duì)井底的回壓，形成生產(chǎn)壓差，使成生產(chǎn)壓差，使水淹停產(chǎn)井水淹停產(chǎn)井迅速恢復(fù)產(chǎn)能。迅速恢復(fù)產(chǎn)能。 （1）工藝原理及流程）工藝原理及流程 采用

43、隨油管一起下入井底的多級(jí)離心泵裝置，將水采用隨油管一起下入井底的多級(jí)離心泵裝置，將水淹氣井中的積液從井內(nèi)迅速排出，降低對(duì)井底的回壓，淹氣井中的積液從井內(nèi)迅速排出，降低對(duì)井底的回壓，形成一定的生產(chǎn)壓差，使水淹氣井重新恢復(fù)生產(chǎn)的一種形成一定的生產(chǎn)壓差，使水淹氣井重新恢復(fù)生產(chǎn)的一種機(jī)械排水采氣工藝。機(jī)械排水采氣工藝。 氣井恢復(fù)正常生產(chǎn)后，氣水混合物經(jīng)油套環(huán)形空間、氣井恢復(fù)正常生產(chǎn)后，氣水混合物經(jīng)油套環(huán)形空間、井口裝置和輸氣管線進(jìn)入分離器進(jìn)行氣水分離，分離后井口裝置和輸氣管線進(jìn)入分離器進(jìn)行氣水分離，分離后的天然氣進(jìn)入集輸管線。的天然氣進(jìn)入集輸管線。n（2）適用范圍）適用范圍n 排水采氣工藝適用于各類的

44、水淹氣井。特點(diǎn)是排量范排水采氣工藝適用于各類的水淹氣井。特點(diǎn)是排量范圍大，揚(yáng)程范圍廣，能大幅度降低井底流壓而擴(kuò)大生產(chǎn)壓圍大，揚(yáng)程范圍廣，能大幅度降低井底流壓而擴(kuò)大生產(chǎn)壓差，是氣田強(qiáng)排水的重要手段。差，是氣田強(qiáng)排水的重要手段。n 將電潛泵用于邊水、底水水體封閉的產(chǎn)水氣藏的強(qiáng)排將電潛泵用于邊水、底水水體封閉的產(chǎn)水氣藏的強(qiáng)排水可達(dá)到控制水侵、阻止邊底水干擾，延緩氣藏綜合遞水可達(dá)到控制水侵、阻止邊底水干擾，延緩氣藏綜合遞減，提高有水氣藏的最終采收率。減，提高有水氣藏的最終采收率。 對(duì)于單井排水采氣，電對(duì)于單井排水采氣，電潛泵可用于復(fù)活各類水淹井，特別適用于潛泵可用于復(fù)活各類水淹井，特別適用于產(chǎn)水量大產(chǎn)

45、水量大（100m3/d以上）、揚(yáng)程高（以上）、揚(yáng)程高（1500m以上）以上）、單并控制剩、單并控制剩余儲(chǔ)量大的水淹井復(fù)產(chǎn)，通過強(qiáng)排水，降低井底回壓，使余儲(chǔ)量大的水淹井復(fù)產(chǎn)，通過強(qiáng)排水，降低井底回壓，使水淹氣井保持足夠生產(chǎn)壓差生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)邊排水、邊采氣的水淹氣井保持足夠生產(chǎn)壓差生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)邊排水、邊采氣的目的。目的。n 電潛泵排水井場(chǎng)必須具備電源，電潛泵機(jī)組在井底的使電潛泵排水井場(chǎng)必須具備電源，電潛泵機(jī)組在井底的使用溫度應(yīng)小于用溫度應(yīng)小于150。（3）優(yōu)缺點(diǎn)）優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1.1.電潛泵排水可形成較大的生產(chǎn)壓差，理論上可將電潛泵排水可形成較大的生產(chǎn)壓差，理論上可將氣井采至枯竭；氣井采至枯竭；2.

46、2.自動(dòng)化程度高自動(dòng)化程度高，具有較強(qiáng)的自我保護(hù)能力，操作，具有較強(qiáng)的自我保護(hù)能力，操作管理靈活方便，容易實(shí)現(xiàn)自我控制；管理靈活方便，容易實(shí)現(xiàn)自我控制；3.3.易于安裝井下溫度、壓力傳感元件，在地面通過易于安裝井下溫度、壓力傳感元件，在地面通過控制屏，隨時(shí)直接觀測(cè)出泵吸入口處溫度、壓力、控制屏，隨時(shí)直接觀測(cè)出泵吸入口處溫度、壓力、運(yùn)行電流等參數(shù)；運(yùn)行電流等參數(shù)；4.4.變頻控制器的使用，可根據(jù)井況條件適時(shí)調(diào)節(jié)電變頻控制器的使用，可根據(jù)井況條件適時(shí)調(diào)節(jié)電泵的排量及其它有關(guān)參數(shù)。泵的排量及其它有關(guān)參數(shù)。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1.1.多級(jí)大排量高功率電潛泵機(jī)組比較昂貴，使得初多級(jí)大排量高功率電潛泵機(jī)組比較昂貴

47、，使得初期期投資大投資大，特別是電纜費(fèi)用高；，特別是電纜費(fèi)用高；2.2.由于高溫下電纜易損壞，使電潛泵機(jī)組的下入深由于高溫下電纜易損壞，使電潛泵機(jī)組的下入深度受到限制；度受到限制；3.3.由于氣井中地層水腐蝕及結(jié)垢等影響，使得井下由于氣井中地層水腐蝕及結(jié)垢等影響，使得井下機(jī)組壽命較短，部分設(shè)備重復(fù)利用率不高，從而機(jī)組壽命較短，部分設(shè)備重復(fù)利用率不高，從而使得裝備一次性投資較大，采氣成本高；使得裝備一次性投資較大，采氣成本高；4.4.選井受套管尺寸限制。選井受套管尺寸限制。n（4）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況n 1）四川石油局）四川石油局n 1984年以來，我國(guó)各油氣田通過實(shí)踐和不斷年以來，我國(guó)各

48、油氣田通過實(shí)踐和不斷總結(jié)，完善了配套工藝技術(shù)，取得了較好經(jīng)濟(jì)效總結(jié)，完善了配套工藝技術(shù)，取得了較好經(jīng)濟(jì)效益。如截止益。如截止1995年底，四川石油局利用電潛泵排年底，四川石油局利用電潛泵排水采氣己累計(jì)增產(chǎn)天然氣水采氣己累計(jì)增產(chǎn)天然氣1.83X108m3，排地層水，排地層水74.34X104m3。采用電潛泵排水采氣的水淹氣井，。采用電潛泵排水采氣的水淹氣井，均獲得了重新復(fù)產(chǎn)的目的或恢復(fù)了井的自噴能力。均獲得了重新復(fù)產(chǎn)的目的或恢復(fù)了井的自噴能力。 2）中原油田中原油田 20012001年年8 8月以來月以來, ,中原油田從國(guó)外引進(jìn)變速電中原油田從國(guó)外引進(jìn)變速電潛泵機(jī)組潛泵機(jī)組, ,先后在先后在2-

49、3292-329井和井和2-3052-305井上展開了電潛井上展開了電潛泵排水采氣工藝試驗(yàn)泵排水采氣工藝試驗(yàn), ,通過實(shí)踐和不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)通過實(shí)踐和不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn), ,完善了配套工藝技術(shù)完善了配套工藝技術(shù), ,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。兩取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。兩口井實(shí)施前均為水淹停產(chǎn)井口井實(shí)施前均為水淹停產(chǎn)井, ,采用變速電潛泵排水采用變速電潛泵排水采氣工藝初期采氣工藝初期, ,日產(chǎn)氣日產(chǎn)氣18592m18592m3 3, ,日產(chǎn)地層水日產(chǎn)地層水157m157m3 3, ,截止到截止到20022002年年1111月月, ,電潛泵排水采氣已累計(jì)增產(chǎn)天電潛泵排水采氣已累計(jì)增產(chǎn)天然氣然氣692.46692.

50、4610104 4m m3 3, ,排地層水排地層水5.495.4910104 4m m3 3。兩口。兩口井均恢復(fù)了正常生產(chǎn)井均恢復(fù)了正常生產(chǎn), ,取得了很好的效果。取得了很好的效果。3.6 射流泵排水采氣工藝技術(shù)原理射流泵排水采氣工藝技術(shù)原理 射流泵排水采氣工藝由地面提供的高壓動(dòng)力液通過噴嘴把其壓能轉(zhuǎn)換成高速流束，在吸入口形成低壓區(qū)，井下流體被吸入與動(dòng)力液混合，在擴(kuò)散管中動(dòng)力液動(dòng)能傳遞給井下流體使之壓力增高而排出地面(地下水和氣被同時(shí)排出地面)。（1）工藝流程）工藝流程 水力射流泵裝置的泵送時(shí)通過兩種運(yùn)動(dòng)流體的能水力射流泵裝置的泵送時(shí)通過兩種運(yùn)動(dòng)流體的能量轉(zhuǎn)換來達(dá)到的。地面泵提供的高壓動(dòng)力流

51、體通量轉(zhuǎn)換來達(dá)到的。地面泵提供的高壓動(dòng)力流體通過噴嘴把其過噴嘴把其位能位能（壓力）轉(zhuǎn)換成高速流體的（壓力）轉(zhuǎn)換成高速流體的動(dòng)能動(dòng)能；噴射流體將其周圍的井液從匯集室吸入喉道而充噴射流體將其周圍的井液從匯集室吸入喉道而充分混合，同時(shí)動(dòng)力液把動(dòng)量傳給井液而增大井液分混合，同時(shí)動(dòng)力液把動(dòng)量傳給井液而增大井液能量，在喉道末端，兩種完全混合的能量，在喉道末端，兩種完全混合的 流體仍具有流體仍具有很高的流速很高的流速( (動(dòng)能動(dòng)能) )，此時(shí)，它們進(jìn)入一擴(kuò)散管通，此時(shí)，它們進(jìn)入一擴(kuò)散管通過流速降低而把部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成過流速降低而把部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓能壓能，流體獲得，流體獲得的這一壓力足以把自己從井下返出地面的這

52、一壓力足以把自己從井下返出地面。（2）射流泵）射流泵結(jié)構(gòu)原理圖 （3）優(yōu)缺點(diǎn)）優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1 1）耐磨和抗腐蝕，具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；）耐磨和抗腐蝕，具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力； 2 2）井下設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，）井下設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修費(fèi)用低、工作量??；維修費(fèi)用低、工作量??； 3 3）下泵深度和排量的變化范圍大，滿足不同井的）下泵深度和排量的變化范圍大，滿足不同井的生產(chǎn)要求；生產(chǎn)要求； 4 4）井下設(shè)備有較高的可靠性，且維修周期長(zhǎng)、費(fèi)）井下設(shè)備有較高的可靠性，且維修周期長(zhǎng)、費(fèi)用低；用低； 5 5）具有較高機(jī)動(dòng)性。）具有較高機(jī)動(dòng)性。 6 6）泵掛深度和排量的變化范圍大，檢泵方便，動(dòng)）泵掛深度和排量的變化

53、范圍大，檢泵方便，動(dòng)力液來源方便，可以用井下返出液通過凈化處理力液來源方便，可以用井下返出液通過凈化處理而獲得；而獲得；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 1 1）舉升效率較低，通常舉升效率較低，通常2525 ； 2 2）必須有較高的吸入壓力）必須有較高的吸入壓力( (沉沒度沉沒度) )以防止氣蝕；以防止氣蝕； 3 3）地面設(shè)備龐大地面設(shè)備龐大，維護(hù)費(fèi)用較高；，維護(hù)費(fèi)用較高； 4 4）地面操作復(fù)雜，特別對(duì)于邊遠(yuǎn)氣井管理難度）地面操作復(fù)雜，特別對(duì)于邊遠(yuǎn)氣井管理難度大。大。（4）適用范圍）適用范圍 為防止氣蝕，水力射流泵排水采氣要求較高的吸入壓為防止氣蝕，水力射流泵排水采氣要求較高的吸入壓力和較高的沉沒度，而氣水比太大

54、也不適合水里射流泵力和較高的沉沒度，而氣水比太大也不適合水里射流泵排水采氣，故其工作時(shí)必須滿足以下條件排水采氣，故其工作時(shí)必須滿足以下條件 ： 1 1）排液量）排液量350 m350 m3 3 /d /d 2 2）產(chǎn)氣量）產(chǎn)氣量5.05.010104 4 m m3 3 /d/d 3 3）適用井溫）適用井溫120120 4 4）泵掛深度）泵掛深度3500m3500m 5 5）工作介質(zhì)：油、氣、水混合物，含）工作介質(zhì)：油、氣、水混合物，含H H2 2S S、ClCl- -成分。成分。 6 6）地面泵功率：地面泵功率： 22.0460.0kw（5）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 川南納川南納3030井水力射流泵

55、排水采氣工藝流程見圖，地面井水力射流泵排水采氣工藝流程見圖，地面動(dòng)力泵出來的動(dòng)力液從油管進(jìn)入井下，在井下泵內(nèi)與井內(nèi)動(dòng)力泵出來的動(dòng)力液從油管進(jìn)入井下，在井下泵內(nèi)與井內(nèi)流體混合后，從套管返出地面后進(jìn)入一級(jí)氣水分離器，分流體混合后，從套管返出地面后進(jìn)入一級(jí)氣水分離器，分離后的液體進(jìn)入地面凈化系統(tǒng)的立罐，再通過旋風(fēng)分離器離后的液體進(jìn)入地面凈化系統(tǒng)的立罐，再通過旋風(fēng)分離器將大顆粒固體去掉后進(jìn)入臥灌，作為地面動(dòng)力液供給地面將大顆粒固體去掉后進(jìn)入臥灌，作為地面動(dòng)力液供給地面泵，立罐和臥灌中多余的液體可通過差壓閥和回壓閥進(jìn)入泵，立罐和臥灌中多余的液體可通過差壓閥和回壓閥進(jìn)入二級(jí)分離器后排入污水池。從一級(jí)分離器

56、出來的氣體在二二級(jí)分離器后排入污水池。從一級(jí)分離器出來的氣體在二級(jí)分離器中再次分離，氣體進(jìn)入輸氣管線外輸，少量液體級(jí)分離器中再次分離，氣體進(jìn)入輸氣管線外輸，少量液體排入污水池。井口控制閥可方便地改變動(dòng)力液進(jìn)入井下的排入污水池。井口控制閥可方便地改變動(dòng)力液進(jìn)入井下的通道，即從套管進(jìn)入油管返出，將井下泵返出地面。通道，即從套管進(jìn)入油管返出，將井下泵返出地面。納納3030井位于納溪?dú)馓锞挥诩{溪?dú)馓飽|長(zhǎng)軸中高點(diǎn)。該井東長(zhǎng)軸中高點(diǎn)。該井生產(chǎn)后，油壓下降快，生產(chǎn)后，油壓下降快，產(chǎn)氣量減小，帶水困產(chǎn)氣量減小，帶水困難，關(guān)井后壓力上升難，關(guān)井后壓力上升較快，套壓和油壓能較快，套壓和油壓能很快達(dá)到平衡，當(dāng)井很

57、快達(dá)到平衡，當(dāng)井口套壓降到口套壓降到0.2MPa0.2MPa以以下，油壓將為下，油壓將為0 0時(shí)，水時(shí)，水能自噴出井口，有儲(chǔ)能自噴出井口，有儲(chǔ)量和潛在產(chǎn)能。使用量和潛在產(chǎn)能。使用射流泵工藝生產(chǎn)后，射流泵工藝生產(chǎn)后，排水采氣取得了滿意排水采氣取得了滿意的效果。的效果。3.7 氣舉一泡排復(fù)合排水采氣技術(shù)原理氣舉一泡排復(fù)合排水采氣技術(shù)原理 （1）原理）原理 利用泡沫排液和氣舉單項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，利用泡沫排液和氣舉單項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，解決深井、產(chǎn)水量大、地層壓力比較低的解決深井、產(chǎn)水量大、地層壓力比較低的井，達(dá)到增產(chǎn)的目的。泡沫排液和氣舉排井，達(dá)到增產(chǎn)的目的。泡沫排液和氣舉排水采氣工藝復(fù)合后，則利用了各單一排

58、水水采氣工藝復(fù)合后，則利用了各單一排水采氣工藝的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了不足。采氣工藝的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了不足。（2）優(yōu)缺點(diǎn)）優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 1.1.該工藝集中了氣舉、泡排工藝的優(yōu)點(diǎn)，其帶水該工藝集中了氣舉、泡排工藝的優(yōu)點(diǎn)，其帶水的連續(xù)性、氣井生產(chǎn)的穩(wěn)定性均比單獨(dú)的氣舉泡的連續(xù)性、氣井生產(chǎn)的穩(wěn)定性均比單獨(dú)的氣舉泡排工藝好；排工藝好； 2.2.該工藝可適用于氣舉泡排不能單獨(dú)使用的低壓該工藝可適用于氣舉泡排不能單獨(dú)使用的低壓井，特別是仍有比較大的儲(chǔ)量時(shí)更是如此；井，特別是仍有比較大的儲(chǔ)量時(shí)更是如此； 3.3.注采比明顯低于常規(guī)氣舉工藝；注采比明顯低于常規(guī)氣舉工藝； 4.4.可較好地改善氣液兩相在井筒內(nèi)的流動(dòng)狀況

59、，可較好地改善氣液兩相在井筒內(nèi)的流動(dòng)狀況，達(dá)到降低井底回壓、增大生產(chǎn)壓差的目的。達(dá)到降低井底回壓、增大生產(chǎn)壓差的目的。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 1.1.必須具備高壓氣、水、電、鹽水處理及注起泡必須具備高壓氣、水、電、鹽水處理及注起泡劑、消泡劑等配套設(shè)備，對(duì)于邊遠(yuǎn)井管理難度大；劑、消泡劑等配套設(shè)備，對(duì)于邊遠(yuǎn)井管理難度大； 2.2.該工藝對(duì)井身結(jié)構(gòu)要求高，必須滿足適用于氣該工藝對(duì)井身結(jié)構(gòu)要求高，必須滿足適用于氣舉和泡排兩種工藝的氣井方可實(shí)施。舉和泡排兩種工藝的氣井方可實(shí)施。（3）應(yīng)用實(shí)例分析）應(yīng)用實(shí)例分析 基本情況：基本情況： 該井為二井頂部區(qū)乃至氣田的第一口氣舉該井為二井頂部區(qū)乃至氣田的第一口氣舉) )泡排

60、復(fù)合排水泡排復(fù)合排水采 氣 工 藝 井采 氣 工 藝 井 1 9 6 8 1 9 6 8 年年 1 21 2 月月 2 52 5 日 投 產(chǎn)日 投 產(chǎn) , , 日 產(chǎn) 氣 量日 產(chǎn) 氣 量555510104 4m m3 3/d,1979/d,1979年年7 7月月2424日出水日出水, ,出水后氣量降至出水后氣量降至8.48.410104 4m m3 3/d,1993/d,1993年年3 3月連續(xù)自噴生產(chǎn)困難月連續(xù)自噴生產(chǎn)困難, ,轉(zhuǎn)入間歇開轉(zhuǎn)入間歇開式氣舉排水采氣工藝式氣舉排水采氣工藝, ,日產(chǎn)氣日產(chǎn)氣3.03.010104 4m m3 3/d,/d,日產(chǎn)水日產(chǎn)水64m64m3 3/d,19