農(nóng)業(yè)工程論文發(fā)表期刊推薦《人民長江》于1955年創(chuàng)刊，是水利部 長江水利委員會主辦的水利水電技術(shù)綜合性科技期刊，2008年改為半月刊。主要內(nèi)容為宣傳長江治理與開發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃，報道治江工作重大進(jìn)展與建設(shè)成就，總結(jié) 水資源保護(hù)與開發(fā)利用實(shí)踐經(jīng)驗，交流國內(nèi)外水利水電先進(jìn)技術(shù)。近年來，按照科學(xué)發(fā)展觀的要求，圍繞“維護(hù)健康長江、促進(jìn)人水和諧”的治江理念，重點(diǎn)對長江 流域的水資源保護(hù)與開發(fā)利用進(jìn)行了宣傳報道，內(nèi)容豐富、信息量大、實(shí)用性強(qiáng)。
　　摘要：天然氣開采的中期和后期，壓力開始降低，產(chǎn)量下降，并且伴隨有出水現(xiàn)象嚴(yán)重的問題，那么排水采氣成為天然氣開采的關(guān)鍵一環(huán)。筆者圍繞著出水氣井的排水采氣問題，探討了當(dāng)前主要優(yōu)化措施，并結(jié)合本單位實(shí)際淺談深度排水采氣工藝在出水氣井中的優(yōu)化問題，取得了良好效果。

　　關(guān)鍵詞：氣井,優(yōu)化管理,措施

　　天然氣開采的中期和后期，壓力開始降低，產(chǎn)量下降，并且伴隨有出水現(xiàn)象嚴(yán)重的問題，那么排水采氣成為天然氣開采的關(guān)鍵一環(huán)。筆者圍繞著出水氣井的排水采氣問題，探討了當(dāng)前主要優(yōu)化措施，并結(jié)合本單位實(shí)際淺談深度排水采氣工藝在出水氣井中的優(yōu)化問題，取得了良好效果。

　　一、排水采氣工藝方法的優(yōu)化對比

　　目前國內(nèi)外主要采用如下幾種人工助排工藝：泡排、氣舉、柱塞氣舉、機(jī)抽、電潛泵、噴射氣舉、水力射流泵、液氮排水、連續(xù)油管氣舉和復(fù)合排水等。

　　1.泡沫排水采氣。該工藝是將少量表面活性劑注入井內(nèi)，與井內(nèi)氣水混合產(chǎn)生泡沫，減少氣水兩相垂管流動的滑脫損失，增加帶水能力，從而用天然氣氣流將水?dāng)y帶到井口。它只能適用于有一定自噴能力的氣井。該工藝技術(shù)不復(fù)雜，使用設(shè)備、工具簡單，成本低，投資少，見效快，易于控制操作管理，不需修井作業(yè)和關(guān)井，最易在礦場推廣使用。但該工藝要求井有一定自噴能力，油套管連通性要好，油管至少要下入氣井頂部，與地層不配伍的泡沫劑易對地層污染。

　　2.氣舉排水采氣。氣舉排水采氣工藝是利用地面高壓氣體注入井內(nèi)，并通過注氣點(diǎn)進(jìn)入油管，降低管內(nèi)流體密度，減少滑脫，從而降低氣水兩相壓力損失，建立和增大生產(chǎn)壓差，使氣井恢復(fù)生產(chǎn)。該工藝適應(yīng)性能強(qiáng)，排量范圍大，可以充分利用地層氣能量，不受井身結(jié)構(gòu)和流體介質(zhì)的限制，井下設(shè)備簡單，管理方便。但當(dāng)?shù)貙訅毫Φ蜁r，氣舉效果差，而且需要高壓氣源。

　　3.柱塞氣舉排水采氣。該工藝是利用柱塞將舉升水體和氣體分隔開來，防治氣體竄流和回落，充分發(fā)揮氣體推動柱塞作用，從而將井底積水排除井口。該工藝充分利用地層能量，柱塞運(yùn)動可清潔油管，管理方便，投資和維護(hù)費(fèi)用低，設(shè)備簡單。柱塞氣舉要求井具有一定的自噴能力，排水量較小。

　　4.機(jī)抽排水采氣。該工藝是利用抽油機(jī)將電動機(jī)的轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)換成抽油機(jī)驢頭上下往復(fù)運(yùn)動的能量，通過抽油桿使泵柱塞做上下運(yùn)動，泵出的水體通過油管排出，氣體從套管采出。該工藝可將井采至枯竭，設(shè)備簡單，性能可靠，安裝使用維護(hù)技術(shù)易于掌握，一次投資費(fèi)用不高。但井下泵與氣體不相容，排量較小，對流體介質(zhì)要求嚴(yán)格，地面設(shè)備龐大，需要電源。

　　5.液氮排水采氣。該工藝是利用液氮注入油套管環(huán)形空間，汽化后的高壓氮?dú)鈴暮Y管進(jìn)入油管舉升排水。用液氮車排水，其泵注壓力高，注入量大，排水效果好，機(jī)動性大。但連續(xù)舉升時間有限，適合于只需舉幾個小時就能排出井內(nèi)積水的氣井。

　　6.噴射氣舉排水采氣。該工藝是將地面高壓氣體注入井內(nèi)，通過噴射器噴嘴射流，產(chǎn)生低壓，將井水吸入，注入氣和井水混合，進(jìn)入油管進(jìn)行氣舉垂管舉升。該工藝將氣體射流與氣舉結(jié)合起來，可得到比氣舉更低的回壓，又具有氣舉工藝的優(yōu)點(diǎn)。井下射流器結(jié)構(gòu)簡單，對流體要求不大嚴(yán)格，但需要高壓氣源，排水量較低。

　　結(jié)合上述幾種氣井排氣工藝的特點(diǎn)，筆者單位結(jié)合自身實(shí)際情況，提出了深度排水采氣工藝�，F(xiàn)進(jìn)行介紹如下：

　　二、深度排水工藝在出水氣井中的優(yōu)化實(shí)驗

　　氣井深度排水采氣技術(shù)是將可控?zé)峄瘜W(xué)排水采氣技術(shù)、優(yōu)選管柱排水采氣技術(shù)和氣舉閥排水采氣技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化組合，利用小油管提高流速降低滑脫損失；多級氣舉閥降低啟動壓力；熱化學(xué)的熱穩(wěn)定性和高效發(fā)泡作用，最大限度的延長氣井生產(chǎn)周期，挖潛氣井生產(chǎn)產(chǎn)能。

　　針對產(chǎn)水氣井地層能量普遍下降、產(chǎn)氣量降低的實(shí)際，通過對生熱量、可控性、安全性、腐蝕性及成本等方面進(jìn)行比較，綜合考慮熱化學(xué)反應(yīng)體系的生熱、產(chǎn)氣能力，優(yōu)選亞硝酸鹽和銨鹽熱化學(xué)自生氣體系，對井底進(jìn)行“增壓增氣、熱化解堵”，提高采氣能力。該反應(yīng)體系具有較高的生熱量，原材料廉價易得，其反應(yīng)可控性好，安全性高。熱化學(xué)生熱體系配方研究：通過不同催化劑對反應(yīng)體系的影響、起始濃度對反應(yīng)體系的影響、初始溫度對反應(yīng)體系的影響、催化劑濃度對反應(yīng)體系的影響等各項室內(nèi)實(shí)驗，初步選擇反應(yīng)水濃度為每升三摩爾催化劑濃度為百分之一的反應(yīng)體系為本項目的主要反應(yīng)體系。泡沫體系配方研制：針對遼河油田應(yīng)用的化學(xué)泡沫排水劑進(jìn)行對比篩選，綜合考慮泡沫劑的起泡能力、穩(wěn)泡能力、攜水能力、抗油能力、抗鹽能力以及泡沫的半衰周期等性能指標(biāo)，優(yōu)選AES表面活性劑體系為本項目的主表面活性劑，它能顯著降低氣水表面張力，提高排水效率�；�本配方為：陰離子型表面活性劑(千分之一到二)+聚合物(千分之一)或非離子型表面活性劑(千分之一)。

　　三、深度排水工藝在油田現(xiàn)場中的應(yīng)用效果

　　根據(jù)油氣試采公司氣井的實(shí)際情況，在考慮油套管都暢通、氣井未關(guān)井的前提下，有計劃、有重點(diǎn)、分不同種類對公司產(chǎn)水氣井進(jìn)行選擇，優(yōu)選結(jié)果及依據(jù)

　　1.深度排水工藝的現(xiàn)場施工工藝流程。按照優(yōu)選氣井的產(chǎn)能和合適的生產(chǎn)制度，在生產(chǎn)管柱上設(shè)計使用小油管和多級氣舉閥。根據(jù)IPR曲線和不同尺寸油管對應(yīng)的臨界流量曲線確定合適小油管尺寸，由井底壓力、水面深度、生產(chǎn)管柱深度以及室內(nèi)管柱模型等參數(shù)設(shè)計多級氣舉閥舉升工藝，然后從井口向環(huán)空注入熱化學(xué)助排劑，與井筒積水混合產(chǎn)生大量低密度含水泡沫，依靠小油管來減少水體上行時的“滑脫”損失，利用多級氣舉閥來提高氣流垂直舉升能力和攜水能力，從而達(dá)到連續(xù)、高效排水采氣。

　　2.深度排水工藝施工方案的優(yōu)化思路。根據(jù)不同井況設(shè)計了兩種施工方案：第一套施工方案分四步：第一是氣層保護(hù)水洗壓井；第二下入小油管配套多級氣舉閥；第三如需調(diào)補(bǔ)層，下入一次性射孔管柱；第四由環(huán)空向井筒補(bǔ)充氣體，逐級開啟氣舉閥，誘噴復(fù)產(chǎn)。第二套施工方案分三步：一是氣層保護(hù)水洗壓井；二是下入生產(chǎn)管柱；三是注入熱化學(xué)藥劑進(jìn)行排水采氣。

　　3.深度排水工藝的效果分析

　　開展氣井深度排水采氣工藝先導(dǎo)試驗七井次，單井增產(chǎn)效果明顯，截止2013年1月累計增產(chǎn)天然氣八十七萬立方米。氣井深度排水采氣工藝技術(shù)是針對氣井生產(chǎn)中的突出問題而立項研究開發(fā)的一項新工藝、新技術(shù)，通過現(xiàn)場試驗增產(chǎn)效果顯著。該項工藝技術(shù)為我們今后開展“低產(chǎn)低壓氣井”排水采氣措施提供了一種新方法、一條恢復(fù)停產(chǎn)井產(chǎn)能的新思路。深度排水采氣工藝對于今后開展排水采氣措施恢復(fù)老井產(chǎn)能、延長氣井生產(chǎn)周期具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　四、結(jié)束語

　　綜上，經(jīng)過實(shí)驗和現(xiàn)場應(yīng)用，深度排水采氣工藝在出水氣井中的優(yōu)化效果是十分明顯的，是低產(chǎn)量低壓力氣井采氣中的一種經(jīng)濟(jì)，高效的方法，希望能對出水氣井的排水采氣優(yōu)化管理提供新的思路。

　　【參考文獻(xiàn)】

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　　[2]吳柏志;袁世昌;田相雷;吳婷;曲占慶;;氣井開井瞬間井筒積水水面變化規(guī)律研究[J];石油鉆探技術(shù);2011年03期

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