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        平衡罐自動加注泡排劑工藝研究與應(yīng)用*

        2015-12-21 01:46:23馬海賓馮朋鑫王憲文茹志娟高仕舉
        天然氣勘探與開發(fā) 2015年4期
        關(guān)鍵詞:排劑里格長慶油田

        馬海賓 馮朋鑫 王憲文 茹志娟 柳 肯 高仕舉

        (1.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室2.中國石油長慶油田公司蘇里格氣田研究中心3.中國石油長慶油田公司第三采氣廠)

        平衡罐自動加注泡排劑工藝研究與應(yīng)用*

        馬海賓1,2馮朋鑫1,2王憲文1,2茹志娟1,2柳 肯1,3高仕舉1,2

        (1.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室2.中國石油長慶油田公司蘇里格氣田研究中心3.中國石油長慶油田公司第三采氣廠)

        針對蘇里格氣田氣井泡沫排水采氣人工加注成本高、勞動強(qiáng)度大等難點,進(jìn)行了天然氣井平衡罐自動加注泡排劑技術(shù)應(yīng)用研究。該工藝是將平衡罐與氣井井筒通過高壓軟管連接成同一壓力系統(tǒng),且平衡罐重心高于采氣樹套管閥門,泡排液依靠重力作用自動加注到油套環(huán)空中,同時,地面安裝遠(yuǎn)程控制閥,實現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制自動加注泡排劑的功能,大大提高了工作效率。圖7表4參5

        平衡罐能量守恒定律重力勢能動能

        0 引言

        隨著蘇里格氣田的開發(fā),需要采取泡排措施的氣井大量增加,液體起泡劑需要人工井口加注,且蘇里格氣田地區(qū)地表主要為沙漠覆蓋,井與井之間大多道路艱難距離較遠(yuǎn),因此正常泡排作業(yè)與人員勞動強(qiáng)度大、操作費用高、安全性低的矛盾顯得尤為突出。設(shè)計平衡罐實現(xiàn)泡排劑的自動加注,能有效節(jié)省人力,確保泡排措施的有效性,提高工作效率[1-5]。

        1 平衡罐加注泡排劑理論及結(jié)構(gòu)研究

        1.1 平衡罐加注泡排劑工藝原理

        平衡罐加注泡排劑工藝系統(tǒng)如圖1所示,其主要加注原理是根據(jù)能量守恒定律,即將平衡罐與氣井的油套環(huán)空用軟管相連形成同一個壓力系統(tǒng),平衡罐遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于井筒液面,平衡罐中的泡排劑溶液依靠自身重力進(jìn)入氣井的油套環(huán)空中,將重力勢能轉(zhuǎn)換為動能。

        1.2 平衡罐加注工藝結(jié)構(gòu)組成

        平衡罐自動加注泡排劑工藝主要分兩部分:平衡罐及其加注軟管部分和遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)部分。

        (1)平衡罐結(jié)構(gòu)

        依據(jù)上述原理,設(shè)計出了平衡罐,其設(shè)計壓力是16 MPa,容積是0.29 m3,詳細(xì)參數(shù)見表1,該工藝具有遠(yuǎn)程控制功能,現(xiàn)場安裝圖見圖2。經(jīng)室內(nèi)試壓試驗,將平衡罐壓力控制在20 MPa,穩(wěn)定30 min,平衡罐運行正常,達(dá)到了設(shè)計壓力值目標(biāo)(圖3)。

        圖1 平衡罐加注泡排劑工藝示意圖

        圖2 平衡罐現(xiàn)場安裝圖

        圖3 平衡罐試壓曲線圖(試驗溫度11℃)

        表1 平衡罐詳細(xì)參數(shù)表

        (2)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的功能原理

        遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)部分包括電磁閥、遠(yuǎn)程控制箱等(圖4、圖5、圖6),具體運行工藝見圖7。

        圖4 遠(yuǎn)程控制箱

        圖5 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)電路圖

        圖6 電磁閥結(jié)構(gòu)圖

        圖7 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)運行流程圖

        零壓差電磁閥的工作原理為:當(dāng)線圈通電,動鐵芯吸合,打開主閥塞上的泄壓孔,同時帶動主閥塞開啟,介質(zhì)流通。故介質(zhì)無壓力主閥塞靠線圈的吸力開啟,介質(zhì)有壓力的情況下,主閥塞靠壓差開啟。

        2 現(xiàn)場試驗及效果評價

        2.1 試驗井總體情況

        氣井產(chǎn)水后,使得流入井的滲流阻力和氣液兩相管流總能量損失增大,隨著水侵的日益加劇和生產(chǎn)的進(jìn)行,氣藏自噴能量減弱[1]。泡沫排水采氣工藝由于其工藝最簡單、成本最低、現(xiàn)場應(yīng)用方便等諸多優(yōu)點,一般成為氣田排水采氣的首選。為了評價該工藝在蘇里格氣田的適應(yīng)性,先后開展了8口井的現(xiàn)場試驗,增產(chǎn)效果較好(表2)。

        表2 平衡罐加注泡排劑試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

        2.2 典型井效果分析

        A井于2009年11月21日投產(chǎn),2014年2月后因井筒積液原因?qū)⑸a(chǎn)制度調(diào)整為間開生產(chǎn),每天平均生產(chǎn)4 h,平均油套壓差4.76 MPa,平均日產(chǎn)氣量0.2618×104m3/d。自2014年6月19日至7月1日,對該井共加注泡排劑7次,累計加注305 L泡排劑溶液(表3)。

        現(xiàn)場試驗表明,現(xiàn)場累計加注時間280 min,共加注305 L泡排劑溶液,加注速度大約為65.4 L/h。通過對比分析試驗前后數(shù)據(jù)知:試驗過程中的平均油套壓差比試驗前降低了2.06 MPa,平均日產(chǎn)氣量增加了0.4176×104m3/d,平衡罐加注泡排劑試驗的增產(chǎn)效果較好(表4)。

        表3 平衡罐加注泡排劑試驗數(shù)據(jù)記錄表

        表4 A井試驗效果數(shù)據(jù)表

        3 結(jié)論

        (1)平衡罐與氣井井筒處于一個壓力系統(tǒng)時,能夠?qū)崿F(xiàn)依靠重力作用將泡排劑溶液加注到氣井井筒的功能。

        (2)平衡罐自動加注泡排劑工藝具有操作簡單、地面設(shè)備的自動化程度高等優(yōu)點,實現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)與泡排劑加注工藝的有效結(jié)合,相對于人工加注泡排劑工藝,大大降低了工人的勞動強(qiáng)度。

        1李慶軍.天然氣井泡排棒投放新技術(shù)投放應(yīng)用與研究[J].鉆采工藝,2014(3):67-69.

        2楊川東.采氣工程[M].北京:石油工業(yè)出版社,1997.

        3裘湘瀾.氣井排水采氣工藝原理及應(yīng)用[J].油氣田地面工程,2010,29(5):15-16.

        4李文魁,周廣厚,畢國強(qiáng),等.澀北氣田排水采氣優(yōu)選模式[J].天然氣工業(yè),2009,29(9):60-63.

        5田偉,賈友亮,陳德見,等.氣井泡沫排水智能加注裝置[J].石油機(jī)械,2012,40(9):23-25.

        (修改回稿日期2015-05-20編輯文敏)

        中國石油集團(tuán)(股份)公司重大科技專項(編號:2008B-1103)“蘇里格低滲氣藏有效開發(fā)技術(shù)攻關(guān)及現(xiàn)場試驗”的部分成果。

        馬海賓,男,1984年出生,學(xué)士學(xué)位,工程師;現(xiàn)從事采氣工藝技術(shù)研究工作。地址:(710018)陜西省西安市未央?yún)^(qū)鳳城四路73號長慶油田蘇里格大廈。電話:(029)86978159。E-mail:mhbin_cq@petrochina.com.cn

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