寧 梅，郝冠中，劉 洋，王 霄，馬雄雄，郭麗姍，張 沂

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第一采氣廠，陜西靖邊 718500）

1 氣井井口增壓開采工藝介紹

采用壓縮機(jī)對(duì)氣井進(jìn)行井口抽吸降壓，可以克服采氣管線輸送壓差，最大限度降低井口生產(chǎn)壓力，放大生產(chǎn)壓差，提高氣井生產(chǎn)瞬時(shí)流量，增強(qiáng)氣井?dāng)y液能力，從而達(dá)到提高氣井穩(wěn)定生產(chǎn)能力和提高氣井采氣速度的目的[1]。

1.1 井口增壓壓縮機(jī)介紹

CM 型單井增壓壓縮機(jī)機(jī)組為整機(jī)撬裝式，主機(jī)和電機(jī)固定在底座上，分離器、冷卻器固定在底座適當(dāng)位置，氣管路、水管路、儀表管路、注油管路、循環(huán)油管路緊湊地將主機(jī)和容器聯(lián)接成一個(gè)完整的壓縮機(jī)組。該壓縮機(jī)為少油潤(rùn)滑，其結(jié)構(gòu)形式為臥式對(duì)稱平衡型，四列。主要由機(jī)身、曲軸、連桿、十字頭、氣缸、活塞及冷卻器、分離器組成。由隔爆異步電機(jī)用聯(lián)軸器與曲軸相連，活塞通過活塞桿、十字頭、連桿與曲軸曲拐相連。當(dāng)曲軸由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，活塞在氣缸中心線作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體壓縮。

1.2 主要技術(shù)參數(shù)

結(jié)合集氣站系統(tǒng)運(yùn)行壓力和單井產(chǎn)能，制定了壓縮機(jī)組關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)氣壓力為0.1 MPa～0.5 MPa，排氣壓力6.5 MPa，最大處理氣量5.28×104m3/d，滿足現(xiàn)場(chǎng)工況需求（見表1）。

表1 單井增壓壓縮機(jī)關(guān)鍵參數(shù)表

1.3 工藝流程

整體采用井口氣液分離流程（見圖1），即井口來氣進(jìn)入分離器，經(jīng)過氣液分離后進(jìn)入壓縮機(jī)增壓輸送至采氣管線。分離的液體經(jīng)排污流程接入采出水儲(chǔ)罐，通過提升泵泵入采氣管線，實(shí)現(xiàn)氣液混輸。

圖1 單井井口增壓工藝流程示意圖

2 生產(chǎn)制度對(duì)比

井口增壓開采的工作制度可以分為連續(xù)增壓及間歇增壓兩種，具體增壓制度需要結(jié)合氣井產(chǎn)能、臨界攜液流量進(jìn)行制定。2018-2019 年共在4 口氣井開展了單井井口增壓生產(chǎn)試驗(yàn)，論證了該工藝技術(shù)適應(yīng)性。

2.1 A 井增壓情況

A 井正常生產(chǎn)時(shí)油套壓4.21/6.32 MPa，日均產(chǎn)氣量0.8×104m3，基本不產(chǎn)水（見表2）。

A 井開展井口增壓后，按照連續(xù)增壓、間歇增壓、連續(xù)增壓三個(gè)階段進(jìn)行增壓，針對(duì)不同的增壓階段，計(jì)算了氣井的單井動(dòng)儲(chǔ)量采氣速度（見表3）。對(duì)比分析，增壓后單井動(dòng)儲(chǔ)量采氣速度高于增壓前，連續(xù)增壓?jiǎn)尉畡?dòng)儲(chǔ)量采氣速度高于間歇增壓，在氣井能量充足條件且產(chǎn)液量不高的條件下，選擇連續(xù)增壓優(yōu)于間歇增壓。

2.2 B 井增壓情況

B 井正常生產(chǎn)時(shí)油套壓4.42/7.42 MPa，日均產(chǎn)氣量0.5×104m3，基本不產(chǎn)水，單井動(dòng)儲(chǔ)量采氣速度為0.86%。開前油套壓6.5/6.89 MPa，增壓初期油壓最低降至1.1 MPa，瞬時(shí)氣量4.2×104m3/d，14 h 產(chǎn)水達(dá)到20 m3、產(chǎn)氣2.1×104m3，排出了井筒積液，降低了近井地帶含水飽和度，提高了氣井開采效果。累計(jì)生產(chǎn)826.5 h，增壓生產(chǎn)203 h，累計(jì)產(chǎn)氣104×104m3，日均產(chǎn)氣3.0×104m3，累計(jì)產(chǎn)水61.2 m3，增壓后單井動(dòng)儲(chǔ)量采氣速度為5.15 %。后期壓縮機(jī)處理能力為4×104m3時(shí)，抽吸2 h 后無法生產(chǎn)，因井口壓力低、氣井能量不足，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)無法啟動(dòng)關(guān)停機(jī)組。

2.3 C、D 井增壓情況

C、D 井均采取連續(xù)增壓生產(chǎn)制度，評(píng)價(jià)增壓效果。C 井試驗(yàn)前因外輸管網(wǎng)壓力較高，地面管線起伏較大，導(dǎo)致氣井?dāng)y液困難積液，需要間歇性排液生產(chǎn)，平均產(chǎn)氣量在1.0×104m3/d 左右波動(dòng)。該井在增壓生產(chǎn)中最大壓差2.11 MPa，套壓穩(wěn)定在8.0 MPa，套壓下降緩慢，實(shí)現(xiàn)了不間斷連續(xù)生產(chǎn)，達(dá)到使氣井連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的目的，且增產(chǎn)效果較為明顯。D 井氣井產(chǎn)能差，試驗(yàn)前無法自主攜液，需要頻繁放噴帶液，無法自主穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)，平均產(chǎn)氣量0.4×104m3/d。該井增壓后最大壓差2.28 MPa，井口壓力持續(xù)下降，產(chǎn)氣量持續(xù)上升，達(dá)到了使氣井連續(xù)穩(wěn)定帶液的目的，增產(chǎn)效果較好（見表4）。

表2 氣井基本情況

表3 A 井增壓階段分析

表4 C、D 井井口增壓生產(chǎn)前后統(tǒng)計(jì)表

2.4 對(duì)比分析

對(duì)比以上兩種增壓生產(chǎn)制度，連續(xù)增壓時(shí)氣井生產(chǎn)及排液效果優(yōu)于間歇增壓，間歇增壓生產(chǎn)氣井具有較長(zhǎng)的穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間。因此，生產(chǎn)初期可以采用連續(xù)增壓生產(chǎn)，快速排通井筒積液、降低近井地帶含水飽和度，恢復(fù)氣井產(chǎn)能，后期根據(jù)氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、關(guān)井恢壓情況制定合理的間歇增壓制度，通過制定合理采氣速度，達(dá)到提高氣田最終采氣率的目的。

3 設(shè)備性能評(píng)價(jià)

現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分析，在高壓比（正常運(yùn)行時(shí)15 h～20 h）工況下，夏季高溫及冬季低溫環(huán)境下機(jī)組均能夠24 h連續(xù)運(yùn)行。井口配套三相分離器，滿足氣井增壓初期大排液量及井口節(jié)流生產(chǎn)需求，同時(shí)配套氣液混輸工藝流程，有效降低了采出水拉運(yùn)工作量。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）2 口氣井試驗(yàn)情況表明，井口增壓技術(shù)可進(jìn)一步降低氣井井口壓力，提高單井產(chǎn)量及自主穩(wěn)定生產(chǎn)能力?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施時(shí)根據(jù)氣井產(chǎn)能、臨界攜液流量，確定合理的增壓生產(chǎn)制度，以提高氣井開采效果。

（2）高壓比、小型撬裝式壓縮機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)輸、安裝較為方便，滿足多口氣井井口定期輪換增壓的生產(chǎn)需求，進(jìn)一步拓寬了氣田增壓工藝適用范圍，對(duì)于老井增壓開采方式，氣田調(diào)峰等具有重要意義。