自動投棒裝置在蘇里格氣田的應用

吳紅欽 馮應海 王 萍 王小佳

（長慶油田分公司第三采氣廠，內蒙古 烏審旗 017300）

1 氣田概況

蘇里格氣田位于內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯，構造位置位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡的西部。蘇里格氣田是低滲﹑低壓﹑低豐度，大面積分布的中粗顆粒砂巖巖性氣藏；有效儲層為辮狀河砂巖沉積中的粗巖相帶，非均質性強，連續(xù)性較差，其地質條件非常復雜。隨著蘇里格氣田開發(fā)程度的逐步增大，大部分氣井在開發(fā)過程中，隨著地層壓力的下降，產水氣井逐漸增多，井口壓力大幅度下降，產量急劇遞減，水淹停產井逐年增多，對天然氣的生產造成嚴重的危害，嚴重影響氣田天然氣的開采和最終采收率，成為氣田生產的突出矛盾之一。

蘇里格氣田采用低成本開發(fā)模式，建井規(guī)模較大，氣井數量多，開展單井泡排工作量較大，需大量人力﹑物力，勞動強度較高。

2 自動投棒裝置組織結構及工作原理

2.1 自動投棒裝置組織結構

自動投棒裝置包括電控箱﹑控制電纜和投放裝置組成，所需直流電源由用戶提供。電控箱主要組成零部件：箱體﹑時間控制器﹑按鈕等，投放裝置主要組成零部件：殼體﹑芯軸﹑轉盤﹑電磁驅動器﹑防爆盒﹑棘輪棘爪﹑上法蘭﹑油壬﹑壓力表等（如圖1所示）。

2.2 自動投棒裝置主要技術參數

（1）投放裝置主要技術參數

額定工作壓力：21MPa（3000psi）

裝置重量：約380kg

投棒方式：每次裝投12支，連續(xù)或斷續(xù)投放

電磁驅動器參數：24VDC×2.45A

下部法蘭連接形式：6BX 2 9/16 10000 BX153

工作溫度：L（-46～82℃）

（2）電控箱主要技術參數

外形尺寸：298×248×308mm

顯示內容：按時﹑分﹑秒倒計時顯示，最大9999小時59分59秒；剩余根數和投放根數。

3 自動投棒裝置在蘇里格氣田的應用

3.1 自動投棒試驗選井

根據蘇里格氣田氣井生產特征，合理選取氣井開展自動投棒試驗，選井原則如下：

（1）產量3000-5000 m3氣井；

（2）對所選氣井開展節(jié)流器打撈工作，即所選氣井為無節(jié)流器生產氣井；

（3）所選氣井存在井筒積液，油套壓差較大；

（4）泡排有效果氣井，最好是一摸清泡排周期氣井。

3.2 積液井判斷

根據蘇西區(qū)塊氣井生產情況，針對蘇里格氣田“三低”特色以及氣井采用節(jié)流器生產的工藝特點，研究并形成了五種基本的氣井積液判斷技術，確保了積液井準確判識，便于積液井分類管理。

（1）油套壓差法

氣井正常生產時，關井壓力恢復后，油壓趨于套壓，油套壓壓差較??；氣井積液有關井壓力恢復后，油壓與套壓存在一定壓差，初步判定：當油套壓差≤2MPa時氣井無積液，正常生產；5MPa≥油套壓差≥2MPa時，氣井存在少量積液；油套壓差≥5MPa，氣井嚴重積液。

（2）井筒流壓梯度法

（3）回聲儀探油套環(huán)空液面法

（4）氣井生產采氣曲線法

（5）氣井最小攜液流量法

產量低于氣井臨界攜液流量，同時生產特征表現為套壓逐漸上漲，產量逐步降低可判斷井筒積液

3.3 積液井在氣井生產過程中表現主要特征為：

（1）關井油套壓差較大。

（2）氣井壓力呈上升趨勢。

（3）氣井帶液生產，生產曲線呈鋸齒狀波動上升。

（4）氣井產量較低，一般小于3000 m3。

3.4 自動投棒試驗效果

根據自動投棒試驗氣井的選井原則，在蘇里格西區(qū)選取7口井采用3鐘不同廠家投棒裝置開展自動投棒試驗。

本次試驗目的：①檢驗自動投棒裝置能否安全平穩(wěn)及長時間運行及自動投棒裝置遠傳可操作性及適用性；②對比不同廠家投棒裝置，優(yōu)選故障率低裝置。

（1）蘇XX-XX-88

該井于2011年8月13日完成自動投棒裝置及遠程控制裝置安裝，如圖2所示。

圖1

圖2 自動投棒裝置安裝圖

表1 4口氣井自動投棒周期統(tǒng)計表

表2 自動投棒裝置常見問題分析及故障排除

該裝置遠控調試正常，可試驗站內控制自動投注泡排棒，在試驗過程中，采用40mm泡排棒進行投注，由于藥輪上的藥孔在轉動后與井筒油管口不重合，泡排棒無法投入井筒，更換30mm泡排棒進行試驗，泡排棒不能連續(xù)投注，試驗失敗。

（2）蘇XX-XX-75于2011年8月12日完成自動投泡排棒裝置及遠程控制裝置安裝調試，8月13日遠程（集氣站）控制投泡排棒2根（40mm），裝置運行良好，自動投注制度為每5天投注2根泡排棒，氣井生產平穩(wěn)。

隨后選取蘇XX-XX-67﹑蘇XXXX-80﹑ 蘇 XX-XX-91﹑ 蘇 XX-XX-87等4口氣井開展自動投棒試驗，4口井裝置均運行良好，初步確定工作制度如圖1所示。

（3）蘇XX-XX-80

該井裝置為xx公司產品，于2011年11月28日完成井口安裝，11月31日調試運行調試，投棒制度2根/天，運行6天，投完儲棒筒（11個）11根泡排棒，運行平穩(wěn)，因進入冬季生產，未繼續(xù)開展試驗。

3.5 裝置運行過程中故障分析（如圖2所示）

3.6 不同廠家設備運行情況對比

通過分析不同廠家設備，投棒裝置運行情況，廠家1生產設備故障率較高，試驗無法開展，試驗失敗，廠家2生產裝置運行平穩(wěn)，故障率低，但儲棒筒容量及泡排棒直徑較廠家3稍大。

4 試驗結論

（1）試驗結果表明，自動投棒裝置可以代替人工投棒操作，可節(jié)省大量人力﹑物力按次按量開展單井泡排試驗，便于大范圍開展單井泡排試驗，只需人工定期添加泡排棒。

（2）自動投棒裝置實現了遠傳控制投棒，無需人員現場操作，集氣站人員可遠傳控制投棒，自動化程度高，符合蘇里格氣田自動化發(fā)展的趨勢。

（3）自動投棒裝置運行穩(wěn)定故障率低。

（4）井口安裝自動投棒裝置前，需先開展單井泡排試驗，摸清泡排周期及泡排加注量。

（5）為增加收益，自動投棒裝置井產氣量應為3000-5000 m3，泡排明顯氣井。

（6）若大范圍開展井口自動投棒裝置安裝，需定期對井口設備進行維修保養(yǎng)，費用較大。

（7）自動投注泡排棒因井筒帶液生產，泡排棒易粘附于井壁上堵塞井筒，建議定期對油管加注消泡劑。

（8）通過試驗對比廠家2生產裝置性價比較高，裝置運行平穩(wěn)，故障率底，能適應蘇里格大范圍開展泡排工作的需求。

[1]黃艷，佘朝毅，鐘曉瑜，等.國外排水采氣工藝技術現狀及發(fā)展趨勢[J].鉆采工藝，2004，28（4）：57－60.

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