黎昌波 何海林 陸元高 李紹福(西南油氣分公司采氣三廠,四川 德陽618100)
氣藏氣井作為采氣的來源,隨著氣田的開發(fā)頻率的提升,產(chǎn)水量也逐漸升高,為了保證開采的效果,需要合理的利用排水采氣技術(shù)。由于一些氣井中存在強(qiáng)水侵,造成了氣井產(chǎn)量降低的情況,同時(shí)井筒的攜液能力也降低,這種情況難以保證開采工作的順利進(jìn)行。當(dāng)氣田中水不能及時(shí)排出,會(huì)使相連接的氣井也受到水侵的影響。因此,應(yīng)通過有效的排水采氣措施進(jìn)行處理,通過油管穿孔氣舉排水采氣技術(shù)能夠發(fā)揮出更好的效果。
氣舉排水采氣工藝技術(shù)是一種新的采氣技術(shù),在常用的排水采氣工藝中包括射流泵排水采氣工藝、電潛泵排水采氣工藝以及機(jī)油排水采氣工藝等,這些排水采氣技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮了良好的效果。氣舉排水采氣工藝的技術(shù)原理為從地面向氣井之中注入高壓氣體,與油層的流體進(jìn)行有效的結(jié)合,采用高壓氣體膨脹的作用降低井積液的密度,使其能夠從地面排出。氣舉的工作原理是使用U型管代替井液,這種方式主要是在氣井的卸載過程中,將氣體注入到油套環(huán)空的時(shí)候,先調(diào)試定壓的氣舉閥門被高壓氣體打開,之后氣體能夠進(jìn)入到油管之中,卸載閥上的液柱被頂替到地面。這個(gè)過程之中,各卸載閥會(huì)逐漸打開,使液體露出地面。在技術(shù)的快速發(fā)展下,這項(xiàng)技術(shù)逐漸向著自動(dòng)化的方向發(fā)展,能夠發(fā)揮出更加高效的作用。
氣舉排水采氣工藝具有以下特點(diǎn),首先,不需要井下工具,施工的成本比較低,采用這種技術(shù)進(jìn)行采氣能夠減少風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)能夠避免泡排工藝的泡排劑配伍性、消泡可行性的問題等,下入射孔槍在封隔器上的設(shè)計(jì)深度處對(duì)油管進(jìn)行穿孔,在地面進(jìn)行操作,一般的氣舉工藝比較,這種工藝不需要將生產(chǎn)管柱進(jìn)行改動(dòng),能夠發(fā)揮出更好的效果。其次,采用已有的燃料氣就可以實(shí)現(xiàn),比較簡(jiǎn)單,將低壓氣壓縮成為高壓氣,通過油套環(huán)空向井中注入,使井筒的積液人工舉升,同時(shí)打孔位置的深度固定,氣舉過程中壓力比較高的時(shí)候,氣舉應(yīng)借助液氮進(jìn)行助排,對(duì)油管強(qiáng)度產(chǎn)生影響。
某地氣藏由于一般的有水氣藏之前存在較大的差異,具有高溫以及中高含硫等特點(diǎn),這使排水采氣的要求提升。在排水采氣中,采氣的難度在于舉升的高度高,由于氣藏埋藏的深度比較大,當(dāng)前使用的柱塞等工藝難以滿足舉升高度的要求。其次,產(chǎn)液量以及水氣比較大,在生產(chǎn)中水氣相比一般的氣井要高,同時(shí)存在著井水侵嚴(yán)重的現(xiàn)象,導(dǎo)致產(chǎn)氣量下降速度快,產(chǎn)液量提升,水氣的上升速度快。地層溫度高也是其中的因素,考慮到氣藏的地層溫度比較高,導(dǎo)致地層壓力差異較大的情況,采用不同的排水采氣工藝,達(dá)到的效果不同,壓力低的井在排水采氣過程中工藝的難度比較高。另外,井身結(jié)構(gòu)變得比較復(fù)雜,由于氣藏為直井,其中包括大斜度井,這種情況下,利用有桿泵排水采氣技術(shù)的應(yīng)用造成了一定的局限,選擇其他方式進(jìn)行采氣效果更好。同時(shí),管柱帶有封隔器,在目前的生產(chǎn)井之中,都是利用一次性完井管柱結(jié)合永久式的井下封隔器進(jìn)行完井,并且井下的套管抗硫等級(jí)比較低,難以滿足原料氣進(jìn)套管的排水采氣工藝需求,使用的排水采氣工藝不需要將生產(chǎn)管柱改動(dòng),避免施工難度提升。之后的泡排工藝施工中,雖然技術(shù)比較簡(jiǎn)單,但是消泡的效果不佳,當(dāng)帶水的泡沫進(jìn)入到了凈化廠凈化設(shè)備中,會(huì)對(duì)凈化系統(tǒng)的使用帶來不利的影響。
在排水采氣工藝應(yīng)用中,高壓氮?dú)馀e排水采氣工藝適用于井液嚴(yán)重的氣井的采氣,其中需要使用膜分離技術(shù),通過有機(jī)膜的擴(kuò)散以及滲透作用能夠?qū)⒖諝膺M(jìn)行純化和分離,應(yīng)將空氣的有機(jī)膜環(huán)境變?yōu)榈獨(dú)?,之后將分離轉(zhuǎn)化的氦氣進(jìn)行加壓處理,使其壓強(qiáng)達(dá)到約25兆帕,通過壓強(qiáng)使井中的積液排出。高壓氣源井氣舉排水采氣技術(shù)的應(yīng)用于國(guó)外的天然氣循環(huán)開采技術(shù)比較類似,借助對(duì)損失壓力以及井管節(jié)點(diǎn)的壓力的分析,明確注氣點(diǎn)的壓力,使用高壓氣源產(chǎn)生高壓氣流。通過高壓氣源能夠使排氣中的攜液能力提升,進(jìn)而使氣舉排水技術(shù)發(fā)揮出更好的作用。
柱塞排水采氣技術(shù)是利用柱塞工作的時(shí)候,讓球以及圓柱體在不同的時(shí)間下落,使氣體能夠從空隙中經(jīng)過,當(dāng)圓柱體落到井底的時(shí)候,會(huì)與球體之間結(jié)合,形成活塞,氣體只能在其底部進(jìn)行活動(dòng),難以穿過圓柱體。氣流的作用過程中,活塞會(huì)隨著井管向上運(yùn)動(dòng),使井中的積液能夠升到地面。到了地面指揮,放噴器中銅棒會(huì)撞擊球體,使球體與圓柱體之間分開,之后球體下落,將柱塞打開對(duì)空心圓柱進(jìn)行接收,完成循環(huán)。經(jīng)過多次這樣的循環(huán),排液會(huì)更快的完成,增加了氣井產(chǎn)量。當(dāng)連續(xù)使用這項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候,可以將其中的積液全部排出,使積液的影響減少。
氣舉泡排結(jié)合的技術(shù)也是一種常見的技術(shù),這種技術(shù)具有拍液量較高的特點(diǎn),適應(yīng)性比較強(qiáng),受到氣井以及地層水化學(xué)成分的影響比較小,適合在弱噴以及自噴的含水氣井之中使用,操作方式比較簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)性也比較顯著,可以加強(qiáng)采氣的效果。利用氣舉泡排技術(shù)可以使排水采氣技術(shù)有效的結(jié)合起來,共同發(fā)揮出優(yōu)良的作用??梢詫?duì)參數(shù)進(jìn)行有效的配置,將技術(shù)的應(yīng)用范圍擴(kuò)大,比如,能夠?qū)⒅频獕嚎s機(jī)以及泡排棒結(jié)合進(jìn)行使用,使氣體注入到油套環(huán)空之中,將積液排出去,并且使液柱的高度降低,達(dá)到生產(chǎn)的連續(xù)性目的。這種工藝技術(shù)的應(yīng)用能夠使積液轉(zhuǎn)化為泡沫,減少積液的排出的難度,還能夠體現(xiàn)出氣舉排水技術(shù)的優(yōu)勢(shì),有效的提高了排液的效率,因此,利用氣舉排水采氣技術(shù)能夠發(fā)揮出更好的作用。
在對(duì)氣藏進(jìn)行排水采氣工藝施工的時(shí)候,準(zhǔn)備了12m3液氮槽車,提供啟動(dòng)氮?dú)鈿庠矗?0MPa液氮泵車一臺(tái),注入液氮實(shí)現(xiàn)氣舉啟動(dòng);350 型車載式壓縮機(jī)一臺(tái),將凈化氣加壓后注入井內(nèi),實(shí)現(xiàn)連續(xù)氣舉,可提供最高約33MPa注氣壓力。
首先,下入通井規(guī)通井到設(shè)計(jì)的穿孔深度,下入射孔槍,并且在設(shè)計(jì)深度位置對(duì)油管進(jìn)行穿孔處理,之后采用液氮泵車將一定量的液氮注入到油套環(huán)空之中,再開井生產(chǎn),直到氣井順利的啟動(dòng)之后,保持氣水產(chǎn)量的穩(wěn)定性,停止注氮,使用車載式壓縮機(jī)注氣,并且跟蹤氣舉過程之中的壓力數(shù)值以及產(chǎn)氣量數(shù)值等,在注氣壓力產(chǎn)生不穩(wěn)定的情況的時(shí)候,會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)停機(jī),應(yīng)再次使用液氮啟動(dòng),直到壓縮機(jī)能夠穩(wěn)定的運(yùn)行。
根據(jù)氣藏氣井的特點(diǎn),在施工中采用油管穿孔以及壓縮機(jī)氣舉排水采氣工藝進(jìn)行處理,制定出施工的方案步驟,由于這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施不需要井下氣舉工具,因此能夠解決設(shè)備高溫的問題,同時(shí)也為排水采氣施工帶來了良好的條件。通過實(shí)際的操作,將注氣壓力進(jìn)行優(yōu)化,明確了生產(chǎn)制度,對(duì)超深以及高溫含硫氣井進(jìn)行排水采氣,是同類氣藏超深氣井排水采氣中的重要工藝。當(dāng)積液比較嚴(yán)重,并且水淹管井的時(shí)候,利用這種技術(shù)進(jìn)行排水處理,可以是氣井復(fù)產(chǎn),保證開采工作的順利進(jìn)行,同時(shí)能夠使壓力系統(tǒng)生產(chǎn)井水侵風(fēng)險(xiǎn)有效降低。因此利用氣舉排水采氣工藝能夠使氣井采氣的效果加強(qiáng),并且避免了開采中產(chǎn)生的問題,小狗比較理想。
在氣井排水采氣工藝施工中,由于氣井自身情況的影響,導(dǎo)致工藝的應(yīng)用效果不理想,難以達(dá)到最終的要求。在排水采氣技術(shù)應(yīng)用中,利用氣舉排水采氣技術(shù)能夠發(fā)揮出更好的作用,加強(qiáng)排水采氣的效果。因此,結(jié)合氣藏的實(shí)際情況,合理的選擇工藝,能夠使采氣的效果得到改善,同時(shí)避免了采氣中產(chǎn)生問題,具有良好的作用。