劉宇(大慶油田采氣分公司 黑龍江大慶 163000)
引言:
由于壓力會隨著天然氣田的開發(fā)而逐漸下降,因此會出現(xiàn)氣井積液等問題,這些問題對天然氣生產(chǎn)有重要影響,輕則造成產(chǎn)氣量下降,重則造成氣井生命周期嚴重縮短。因此,需要采用配套采氣工藝將氣井積液排出,提高天然氣生產(chǎn)效率,有效延長氣井的生命周期,同時緩解天然氣藏量逐漸下降的問題。
現(xiàn)今,我國已結(jié)合當前的天然氣開發(fā)實際情況,加大了配套采氣工藝研究力度。目前排水采氣技術(shù)主要包含氣舉、化排和機抽等;儲層改造技術(shù)以水力加砂壓裂技術(shù)為主;地面管網(wǎng)改造技術(shù)主要包含井下節(jié)流、地面增溫和高低壓分輸?shù)?。這些技術(shù)給天然氣生產(chǎn)帶來了極大幫助。
一般的油田氣藏有兩個特點,即產(chǎn)能較低和儲層低滲致密,我們需要通過改造儲層來獲得較高的產(chǎn)能,提高動用儲量。例如在某天然氣田使用了壓裂技術(shù),改造前基本沒有產(chǎn)能,壓裂后使用油嘴改造,支撐劑選用高強度低密度的陶粒,返排則用氣舉、化排和液氮等技術(shù),通過使用壓裂技術(shù)改造儲層,該天然氣田的產(chǎn)能提高幅度很大,同時改善了地層滲流條件。
提高氣藏產(chǎn)量的重要方法之一,就是水力壓裂,這也是目前氣田改造運用較為普遍的方法,隨著天然氣開采時間的延長,氣頂和氣田均會出現(xiàn)不同程度的水淹現(xiàn)象,必須運用先進的排液采氣技術(shù),才能有效保證天然氣田的采收率,經(jīng)過技術(shù)人員的研究,形成了以化排、氣舉、小油管為主的氣井工作制度。
(1)小油管排液采氣技術(shù)
其他條件如果相同,氣井自噴帶液能力和管內(nèi)徑是反比例關(guān)系,這是根據(jù)動能因子理論和垂直管流理論得到的結(jié)論;結(jié)合油氣田的實際情況,采用管柱油管結(jié)合的方法,完全能夠滿足需求,可以有效恢復老井產(chǎn)能。
(2)化學排水采氣技術(shù)
化學排水采氣技術(shù)主要是運用發(fā)泡劑,這種發(fā)泡劑能夠減小水的密度,從而能夠通過氣體將水帶至地面,達到排水的目的。發(fā)泡劑的適用性和質(zhì)量對排水效果有決定性影響,通過在油氣田運用發(fā)泡劑,達到了增加產(chǎn)量的目的。
(3)氣舉排水采氣技術(shù)
如果氣井的能量不足,就有可能產(chǎn)生帶水困難的問題,嚴重則會停產(chǎn),氣舉排水主要是通過注入液氮或者其他氣體,通過增加氣量和壓力達到帶液能力的一種技術(shù),目前,氣舉排水采氣技術(shù)在我國的油氣田中有廣泛應用。如果氣井壓力不高,產(chǎn)水量較大,一般采用氣舉技術(shù);而如果地層出液量較大,而且氣井能量比較高,一般采用氮舉技術(shù)。
如果氣井儲量較小,隨著開采時間的延長,井口壓力逐漸降低,最后造成停產(chǎn)現(xiàn)象,如果氣井壓力較高,仍然無法正常生產(chǎn)。需要通過改造集輸氣管解決這些問題。
(1)井口加溫
在冬季,氣井保溫效果不好、管線變徑等問題,會嚴重影響生產(chǎn),對于那些凝析油粘度較高、壓力較高、井距長的氣井,為了使其在冬季仍能正常生產(chǎn),一般采用井口加溫的方法,主要是在井口增加水套爐。
(2)采氣工藝分期配套和氣井防腐
氣井的腐蝕能夠造成油管斷裂脫落或者穿孔的問題,阻礙了正常生產(chǎn),要解決這個問題,一般要使用緩蝕劑,能夠有效降低腐蝕速率,緩解氣井的腐蝕現(xiàn)象。由于氣田的出水量、壓力等指標會隨著開采階段的不同發(fā)生變化,相應的配套采氣技術(shù)也應隨之變化。
自上世紀八十年代,我國就對機抽排水采氣技術(shù)進行了深入研究,如果氣井的動液面較高并且有一定產(chǎn)能,則可以采用機抽排水技術(shù),配套的機械設(shè)備主要有深井泵、井下分離器和脫節(jié)器等。
機抽排水采氣集水的原理是,首先在油管上連接深井泵,逐漸放至井下適當深度,然后用地面上的抽油機將氣井中的水帶至地面,氣井中的壓力隨著液面降低而逐漸減小,達到一定程度后,可以將水氣分離器分離。但是這種技術(shù)的缺點就是受到氣液比和井深的影響較大,主要用于后期低壓井和復產(chǎn)水淹井等,這種技術(shù)的配套技術(shù)仍然沒有完善的解決辦法。
如果氣井油管直徑較小,攜液持續(xù)性較好,效率較高;如果氣井的油管直徑較大,雖然產(chǎn)量較高,但是也會帶來持續(xù)性較差的問題。所以,一般要根據(jù)氣井的實際情況,選擇合適直徑的油管,這也是優(yōu)選管柱排水采氣技術(shù)的主要內(nèi)容。這種技術(shù)能夠?qū)饩旧砟芰堪l(fā)揮到最大,在開采后期,通過調(diào)整油管直徑,改善氣體的攜液效果。
要保證選擇的油管直徑合適,就要使用數(shù)學方法,精確的計算臨界流速和流量。要保證排水的連續(xù)性,氣流流速就要接近臨界數(shù)值,而且管柱噴出氣流時,還要保證壓力足夠?qū)⑻烊粴廨斔椭凉芫W(wǎng)中。運用優(yōu)選管柱排水采氣技術(shù)有兩個注意要點,如果氣井壓力小,排水效果不好,應采用直徑較小的油管;如果氣井產(chǎn)量高、流速大,應選用直徑較大的油管,這樣才能減少損失,提高氣井產(chǎn)量。
射流泵性質(zhì)比較特殊,主要工作原理是使用液體形成低壓區(qū),也就是將壓力轉(zhuǎn)化為動能,將井內(nèi)液體吸附到噴嘴中,最終使液體排至地面。射流泵排水采氣技術(shù)不需要活動部件,這也是優(yōu)點之一,所以這種技術(shù)用于含沙流體和腐蝕氣井較為合適;可以用于高溫深井,因為射流泵能夠處理高含氣流體;也可用于水平井和傾斜井,因為射流泵的結(jié)構(gòu)較為緊湊。初期安裝射流泵的成本較低,并且具有靈活方便的特點,但是需要較高的初期投資。再者,在使用射流泵進行排水采氣時,應該注意腐蝕問題對射流泵的影響,也就是如果暫時不使用射流泵,應盡快收起,不能讓泵在井下停留時間過長。
綜上,對天然氣田的配套采氣技術(shù)進行了詳盡的分析,主要有優(yōu)選管柱技術(shù)、射流泵技術(shù)、機抽排水采氣技術(shù)以及小油管、化學和氣舉排水技術(shù),根據(jù)氣井的實際情況,靈活使用這些技術(shù),能夠有效提高氣井產(chǎn)能,創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。
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