1 各种排水采气技术的工艺原理和要求
1.1 泡沫排水采气
泡沫排水采气的工艺原理是注入井筒内部起泡剂,待其被井筒内部产生的气流进行充分搅动后,积液密度便会大大降低,水气表面的张力会大大减小,最终基底井液自动转化成了泡沫状态的流动性液体,大大降低了举升的难度。
该技术要求气流速度必须达到0.1~0.2m/s才能将水举升至地面,与其余的采气工艺相比这个速度是很低的。由于气井协液量受到压力和温度的影响,而井口压力和温度一般较低,所以气井协液所需流量较大,并且会加大气体的密度。
1.2 速度管柱排水采气
为了达到预定的采气效率,完井速度管柱的设计必须要合理,以实现采气过程中对气井原始气体流量与压力的控制。随着气井井深的增大,气井产量在递减且地层压力不断下降,为了保证气井能够维持正常的生产,首先必须做好一系列基础性工作,包括气井内气体流动规律的把握、管柱尺寸的合理变更调整、恰当增产措施的运用等,以保证短期内采气效率的速度提升。此方法成本较高、返排效率低、井底易产生积液、安全性难以保证、管柱改造难度大。
速度管柱排水采气技术可以有效弥补上述传统技术的弊端,即通过采用小直径管柱,可以大大增加井下气液的流动速度,在管柱内悬挂井筒悬挂装置或地面悬挂器,当地层流体流入管柱内时,会出现油管超过过流面积的情况,这将大大增加过流截面上的流体速度,从而提升采气效率。
1.3 柱塞气举
柱塞气举技术的工艺原理是将柱塞放置于气液之间,作为其间的机械界面,气井的自身能量足以影响并推动柱塞,使其在油管内做规律性的“举液”运动,柱塞的存在可以阻止气体的上升与回落,降低气液“滑脱”的概率。此技术适用于低压低产井,通过运用自动化的柱塞气举技术,实现间歇开井,可以大大提升气井生产效率。
低压低产自喷井日产气量<50m3/d,井深在4000m以内,介质低腐蚀性采气环境,油气管管路畅通且自洁能力好。
2 适应性评价
2.1 泡沫排水采气工艺
榆林气田一般要求三甘醇循环液必须保持99.9%以上的纯度,在采用该工艺技术进行排水过程中,如果消泡不彻底则会大大降低分离器对气体与泡沫的分离效果,容易引起地层水进入脱水撬,污染循环液进而堵塞脱水撬。残留的消泡剂还会引起循环液的发泡反映,降低其纯度,降低脱水撬工作效率。
榆林气田气井具有瞬时产水量不稳定、不连续,气井与气井之间往往会产生很大的管线气水两相流态差异。为了缓解上述瞬时气水量不稳定、不连续的现象,需要按照日产水量均值计算瞬时气水量并以此作为消泡剂加注量的参考值,避免操作过程中连续、定量加注消泡剂反而会增大消泡难度。所以,榆林气田当前所采用的泡沫排水采气工艺中的泡沫排水仍需进一步改进,但是泡沫排水工艺在产水气井井口复产中的应用已经较为成熟,可以以此类推运用于其他环节。
2.2 速度管柱排水采气技术
在榆林气田采用F73mm油管的气井基本都能进行正常的协液生产,随着新气田的不断开发,那些位于气藏边缘的气井产能一般是较差的。故而需在新气井投产之前,进行管柱的优化,对于那些已经采用F73mm油管的新气井,可以考虑将其更换为小油管以保证连续且较高的协液性能。
2.3 柱塞气举技术
此技术具有无需消耗动力、井口控制自动化、无需使用消泡剂等特点且适用于气井产水量小的情况。结合榆林气田气井特点及工艺流程实际情况,该项技术较为适用,当前国内对于该项技术的理论基础、工艺设计优选、设备优化等方面研究成果颇为丰富,所以榆林气田适合进行柱塞气举技术的应用实验。
3 优选结果
根据上述对不同排水采气技术工艺原理的分析及每种技术适应性的评价可以看出,榆林气田属于积液不很严重的气井,较为适用的排水采气工艺为柱塞气举和合理协液生产技术,二泡沫排水采气技术亟待进一步改进与优化。而对于其中少数积液较为严重的气井而言,可以考虑邻井高压气举、“泡排加邻井高压气举”的复合复产技术、油套环空降压激动等技术。
摘要：在榆林气田开发过程中,部分气井先后出现了低压低产不良表现,主要原因在于气井产量较低无法满足协液生产的要求,很容易引发井底与井筒积液,降低采气效率。基于此笔者分析了常用的采气技术工艺原理,并对各类技术的适应性进行了评价。
关键词：排水采气技术,工艺原理,适应性
参考文献
[1] 裘湘澜.气井排水采气工艺原理及应用[J].油气田地面工程.2010(5).
[2] 吴柏志.气井开井瞬间井筒积液液面变化规律研究[J].石油钻探技术.2011(3).