應(yīng)用井下分離技術(shù) 提高出水氣井采收率

趙如善 李學(xué)忠 張建芳

（勝利油田油氣集輸總廠，山東 東營(yíng) 257000）

一 概況

目前，孤島采氣隊(duì)19 口出水井日平均出水量40 立方米，特別是冬季，增加了管理難度，嚴(yán)重影響氣井生產(chǎn)，制約了孤島和墾西氣田的天然氣生產(chǎn)。

二 出水井管理現(xiàn)狀

（一）出水井的分類

根據(jù)生產(chǎn)階段的不同，將出水井分為四類：第一類出水井：此類氣井是指處于自噴帶水采氣階段的氣井。這類氣井產(chǎn)能高，應(yīng)隨時(shí)監(jiān)控井口壓力、產(chǎn)氣量、出水量的波動(dòng)和變化情況，根據(jù)實(shí)際情況更換不同尺寸的氣嘴來控制氣井的自噴帶水能力。第二類出水井：此類氣井是指處于加發(fā)泡劑排水采氣階段的氣井。第三類出水井：因出水量大，此類出水井加發(fā)泡劑排水已經(jīng)起不到應(yīng)有的作用。在處理此類井過程中可結(jié)合加發(fā)泡劑排水法，提高氣體帶液能力，縮短排液時(shí)間。第四類出水井：此類氣井由于積液嚴(yán)重已被水淹停產(chǎn)，而且不具備“套管向油管注壓”的條件。這類氣井在地質(zhì)儲(chǔ)量大，采出程度低的情況下，可以抽吸作業(yè)，使此類氣井復(fù)活。以上四類氣井的劃分并不是固定的，是根據(jù)氣井生產(chǎn)過程中產(chǎn)能和帶水能力的變化劃分的。

（二）出水井的管理

就出水井而言，如果是少量出水，井口壓力變化不大可連續(xù)生產(chǎn)。壓力下將后可通過各種措施或間歇進(jìn)行生產(chǎn)，有利于氣井壽命的延長(zhǎng)和采收率的提高。

三 井下氣液分離技術(shù)

（一）井下氣液分離技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

該井下分離回注裝置的優(yōu)點(diǎn)比較突出明顯：1、在進(jìn)行實(shí)現(xiàn)分離回注以后，可以讓高含水氣井的產(chǎn)液量和含水率大幅降低，還可以讓舉升成本和施工成本大大降低；2、可以節(jié)約在地面處理污水的費(fèi)用，降低了各種防腐藥劑、防垢劑和絮凝劑化學(xué)藥劑的使用，減少對(duì)環(huán)境的影響和污染；3、對(duì)延長(zhǎng)報(bào)廢氣井的壽命找到了新手段，可以對(duì)氣田的開采周期延長(zhǎng)了；4、降低了污水回注井的數(shù)量，對(duì)生產(chǎn)投資費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用的控制起到了良好作用；5、對(duì)井下新工具和設(shè)備的研究，可以推動(dòng)采氣技術(shù)更好的發(fā)展，新的氣液分離技術(shù)對(duì)回注要求起到了支持作用。

（二）井下分離器的原理

1.旋流式氣液分離器。井下氣液旋流分離器的工作原理與地面相同，是根據(jù)單獨(dú)的液滴在空氣中的離心力。氣流從入口管切向進(jìn)入分離器或從螺旋進(jìn)入空腔，并在空腔內(nèi)做回旋運(yùn)動(dòng)。由于在氣體，液體流量的質(zhì)量差異，液滴和較重的離心力的作用下被甩到空腔的外壁墻上，因?yàn)闅怏w質(zhì)量保持在內(nèi)圈。所以大部分的液滴和氣體分離。摔到空腔壁的液滴由于重力和空氣驅(qū)動(dòng)的向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)圓錐體的底部，液體顆粒從排水口排出；當(dāng)氣流流出的出水口通過旋轉(zhuǎn)。進(jìn)入氣液分離器的地層流體，含有水和天然氣的大量分離。分離的水噴射裝置進(jìn)入排水層，氣體和殘余水經(jīng)過管道向上運(yùn)動(dòng)到輸氣管道。

2.井下螺旋分離器。井下螺旋分離器通過電纜和鋼絲繩到下到井筒內(nèi)，固定在油管內(nèi)部，可以讓比較干的氣體從采出氣中分出來，并且沿著油管煥套空間向井上部流動(dòng)。類似于螺旋分選機(jī)，沒有移動(dòng)部件的分離器，沿井筒上螺旋段多向流動(dòng)，這里的螺紋螺距使氣體之間開始旋轉(zhuǎn)。液體的分離，一部分是通過對(duì)特定的內(nèi)壁孔排出，并通過旁路管道進(jìn)入油管套管環(huán)空。氣體和液體的剩余部分在舉升力作用下開始上行。然后通過管道，空氣流進(jìn)入集輸管道；回流液體可以注入到注水井內(nèi)的層位。分離器的性能取決于上的螺旋間距，數(shù)量，直徑，長(zhǎng)度的分離器，與液體流量和氣體流量。

兩個(gè)解決方案，氣旋流氣液分離器是更適合于較高的液體含量。由于地下空間約束螺旋分選機(jī)，一般不適用于大流量的流體流動(dòng)。新!為您提供類似表述，查看示例用法：

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（三）井下分離器的優(yōu)點(diǎn)

根據(jù)設(shè)計(jì)的尺寸及組合形式，可在不同的場(chǎng)合下使用井下分離器；所占空間小，安裝方便，內(nèi)部沒有運(yùn)動(dòng)部件，重量輕，且維修較容易；運(yùn)行費(fèi)用低。在系統(tǒng)管路中有0.3～0.4Mpa以上的壓差即可正常工作，勿需其他動(dòng)力，如果將維修等費(fèi)用估計(jì)在內(nèi)，總運(yùn)行費(fèi)用可大大降低；使用方便、靈活，可以單臺(tái)使用，也可并聯(lián)使用，加大處理量。又可以串聯(lián)使用，提高處理質(zhì)量；同時(shí)可根據(jù)不同的處理要求，使其結(jié)構(gòu)略有變化，從而達(dá)到較好的效果；工藝較簡(jiǎn)單，效益明顯；分離過程中全封閉，使凈化后的氣體和被分離介質(zhì)均可由管道輸送，實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，減少了環(huán)境污染。

（四）可行性分析

孤島、墾西油氣田含氣面積共51.6平方千米，剩余可采儲(chǔ)量12.99 億立方米，兩氣田的氣藏類型均為受構(gòu)造控制的巖性氣藏，儲(chǔ)層主要集中在明化鎮(zhèn)組、館陶組上段第（1+2）砂層組、東營(yíng)組。孤島氣藏的氣層有效厚度為6.0米，墾西氣藏的氣層有效厚度為4.63米?？刹蓛?chǔ)量的采出程度：孤島油氣田為85.59%，墾西油氣田為32.17%，但是由于兩氣田開發(fā)時(shí)間早大部分氣井處于生產(chǎn)的中后期，開采困難，其中出水井和水淹井又占了生產(chǎn)井的42%，因此解決了生產(chǎn)井的出水問題，就能提高天然氣的產(chǎn)氣量和采出程度。氣藏深度較淺，孤島氣田氣藏深度為470.2—1192.1 米，墾西氣藏深度為1240—1770 米。較淺的儲(chǔ)層為井下分離器的安裝和維修提供了有利條件。

（五）存在問題

由于井下條件限制，加上各種不穩(wěn)定因素影響，具有一定風(fēng)險(xiǎn)性；對(duì)套管尺寸有一定要求?，F(xiàn)有氣井套管尺寸都已固定，進(jìn)口井下分離器不一定適用，獨(dú)自研究存在技術(shù)和資金問題；產(chǎn)出氣中含砂量的大小直接影響分離系統(tǒng)的工作效率。孤島和墾西氣田的氣層巖性均為泥質(zhì)膠結(jié)的粉砂巖、粉細(xì)砂巖，氣層有一定的含沙量，這是進(jìn)一步需要研究和解決的問題；井下部件的增加，可能增加發(fā)生故障的概率。使用材料的好壞直接影響到分離器的使用壽命。

四 結(jié)論

對(duì)出水井進(jìn)行有效管理，進(jìn)一步提高出水井的采收率，控制遞減，挖潛增效現(xiàn)階段氣層氣管理中的一項(xiàng)重要工作。在日后的工作中,我將結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際繼續(xù)做好出水井排液采氣技術(shù)的研究,以實(shí)現(xiàn)出水氣井的科學(xué)管理，從而提高孤島、墾西氣田的采出程度。