小管柱排液采氣工藝在AS氣田的應用

楊子軍 (中石油大慶油田有限責任公司第十采油廠采氣礦,黑龍江大慶 163411)

小管柱排液采氣工藝在AS氣田的應用

楊子軍 (中石油大慶油田有限責任公司第十采油廠采氣礦,黑龍江大慶 163411)

針對AS氣田的地質(zhì)狀況,結合氣井的生產(chǎn)特點,對小管柱排液采氣工藝進行了探討。闡述了該工藝的基本原理,并對該工藝的實際應用情況進行了分析。結果表明,實施小管柱排液采氣工藝后,能夠進行連續(xù)排液生產(chǎn),且生產(chǎn)過程中的壓力、產(chǎn)氣量和產(chǎn)水量相對穩(wěn)定。此外,該工藝的工作制度可調(diào),免修期長,生產(chǎn)成本小。因此,該工藝適用于低壓、低產(chǎn)水淺層氣藏的開發(fā)。

小管柱;排液采氣;動能因子

AS氣田屬于低壓、低產(chǎn)水的淺層氣藏,于1996年10月投入試采,目前有氣井67口,其中10口氣井在生產(chǎn)過程中產(chǎn)原油,其余氣井均不同程度地產(chǎn)水。2003年以前投產(chǎn)的氣井均采用21/2 in生產(chǎn)管柱,由于管徑較大,依靠氣井自身能量無法將液體提攜至地面,雖然在生產(chǎn)過程中采用加泡沫劑助排工藝,但一些低產(chǎn)能氣井的排液效果仍不理想。為此,筆者對小管柱排液采氣工藝進行了探討。

1 小管柱排液采氣工藝基本原理

氣田開發(fā)進入中后期,氣井不能建立壓力、產(chǎn)量、氣水比相對穩(wěn)定的帶水采氣制度而轉(zhuǎn)入間歇生產(chǎn)時,應及時調(diào)整管柱,改成小管柱生產(chǎn),其工作原理是充分利用氣井的自身能量,在氣井壓力變低時,適當更換或下入較小直徑的油管,使氣流流速增大,從而達到排液采氣的目的[1]。氣井開采時所用油管直徑的計算公式如下[2]:

式中,F為動能因子,單位流體所具有的動能(當動能因子F≥8時氣井易達到的“三穩(wěn)定”工作狀態(tài),穩(wěn)定帶液生產(chǎn)[3]);Q為天然氣日產(chǎn)量,m3/d;D為油管直徑,m;γ為天然氣密度,kg/m3;Ts、Zs分別為油管鞋處井底狀態(tài)下氣體的絕對溫度(K)和氣體的偏差系數(shù);Ps為油管鞋處井底流動壓力,MPa。

從式 (1)可以看出,油管管徑與動能因子成反比,即管徑越小,動能因子F越大,攜液能力越好。

2 實際應用

根據(jù)小管柱排液采氣工藝基本原理,優(yōu)選8口氣井(選井原則包括氣井的水氣比WGR≤40m3/104m3、氣流的對比流量與流速均小于1、只產(chǎn)氣不產(chǎn)原油、產(chǎn)出的氣水須就地分離)進行試驗,即在鉆井施工中將生產(chǎn)管柱的直徑由21/2 in改為2in,取得了良好的效果。

根據(jù)AS氣田8口井的日產(chǎn)能力,分別計算上述井的21/2 in與2in管徑生產(chǎn)管柱的動能因子(見表1)。從表1可以看出,如果使用21/2 in管徑生產(chǎn)管柱,各氣井動能因子F＜8,而使用2in管徑生產(chǎn)管柱,各氣井動能因子F＞8,從理論上說明氣井在低能量、低產(chǎn)能的情況下能夠進行連續(xù)帶液正常生產(chǎn)?，F(xiàn)場動態(tài)資料監(jiān)測顯示,上述采用2in管徑生產(chǎn)管柱的氣井在沒有采取任何助排措施的條件下,生產(chǎn)過程中的壓力、產(chǎn)氣量和產(chǎn)水量相對穩(wěn)定 (見表2),具體內(nèi)容如下:①除AS2-7井因井內(nèi)存留大量壓井液導致生產(chǎn)過程中油套壓差較大外,其余7口井在生產(chǎn)過程中油、套壓差始終保持在0.2MPa以內(nèi);②正常生產(chǎn)狀態(tài)下各井測試液面深度始終在氣層中深以下;③生產(chǎn)壓差為0.26～0.45MPa,與同一斷塊上老氣井投產(chǎn)初期相同產(chǎn)能情況下生產(chǎn)壓差基本一致。因此,對于產(chǎn)量Q≤1.5×104m3的氣井,選用2in管徑生產(chǎn)管柱并沒有體現(xiàn)其負作用(由于減小管柱會導致垂直管流的摩阻損失增大、井筒回壓增大,導致生產(chǎn)壓差和產(chǎn)能下降);④各井日產(chǎn)水量穩(wěn)定,年節(jié)約泡排劑280kg,節(jié)約了大量生產(chǎn)成本。

表1 不同管徑生產(chǎn)管柱動能因子對比表

表2 小油管氣井生產(chǎn)情況統(tǒng)計表

3 結論與建議

1)實施小管柱排液采氣工藝,能夠進行連續(xù)排液生產(chǎn),且生產(chǎn)過程中的壓力、產(chǎn)氣量和產(chǎn)水量相對穩(wěn)定。此外,該工藝的工作制度可調(diào),免修期長,生產(chǎn)成本小。因此,適用于低壓、低產(chǎn)水的淺層氣藏開發(fā)。

2)應著手開展復合油管生產(chǎn)柱管工藝試驗,根據(jù)油管下入深度及強度等級計算復合管柱組合點,或在井內(nèi)直接下入雙層生產(chǎn)管柱,再根據(jù)不同時期氣井的具體產(chǎn)能狀況進行合理使用。此外,在實施小管柱排液采氣工藝時,應結合使用加泡沫劑助排工藝和柱塞氣舉工藝,從而進一步增強排液增產(chǎn)的效果。

[1]楊繼盛,劉建儀.采氣實用計算[M].北京:石油工業(yè)出版社,1994.

[2]喻軍義.排液采氣工藝技術的研究與應用[J].內(nèi)蒙古石油化工,2011(22):90-92.

[3]劉琦,蔣建勛,石慶,等.國內(nèi)外排液采氣方法應用效果分析[J].天然氣勘探與開發(fā),2006,28(3):51-54.

[編輯] 李啟棟

TE375

A

1673-1409(2014)20-0120-02

2014-03-10

楊子軍(1975-),男,工程師,現(xiàn)主要從事采油工程方面的研究工作。