排水采氣工藝優(yōu)選研究

薛向春, 李 悅, 閆彥東

（延長(zhǎng)油田股份有限公司子長(zhǎng)采油廠， 陜西 延安 717300）

調(diào)研當(dāng)前排水采氣工藝方法可知，氣井實(shí)施排水采氣工藝措施應(yīng)具備以下集中地質(zhì)特征：氣層產(chǎn)氣量低，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式無(wú)法將氣層積液攜帶至地面；地層中水體主要存在于在氣井裂縫中；氣井具有封閉性弱彈性水驅(qū)特征；地層水聚集到井底或周圍區(qū)域。

排水采氣工藝方法的優(yōu)選要綜合考慮地層結(jié)構(gòu)，氣井深度及氣井產(chǎn)量等因素，同時(shí)，還要考慮外部條件的影響，如場(chǎng)地的大小、交通便利情況、電源接入情況等，通過(guò)綜合評(píng)價(jià)優(yōu)選出最有效地排水采氣工藝方法措施。

1 泡排劑性能優(yōu)選

對(duì)現(xiàn)油田主要使用的各種泡排劑進(jìn)行調(diào)研，收集相關(guān)信息，進(jìn)行相關(guān)性能進(jìn)行比較。

表1 UT及HY系列常用泡排劑性能統(tǒng)計(jì)表

2 加注時(shí)機(jī)優(yōu)選

2.1 氣井動(dòng)能因子

臨界攜液模型大都以理想化的霧流流態(tài)模型進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)室內(nèi)水氣兩相模擬試驗(yàn)結(jié)果分析可發(fā)現(xiàn)：在環(huán)霧流和段塞流兩種流態(tài)下也具有一定的攜液能力，并且單位流體所具有的動(dòng)能（動(dòng)能因子）與天然氣氣量、天然氣相對(duì)密度、流壓等參數(shù)存在以下關(guān)系：

動(dòng)能因子是氣水兩相在油管內(nèi)流動(dòng)特征的主要判斷依據(jù)，表征氣井的能量，從而折射出了生產(chǎn)氣井的攜液能力，通過(guò)計(jì)算動(dòng)能因子來(lái)判斷氣井是否積液，確定排水采氣措施實(shí)施的最佳時(shí)機(jī)。

表2 不同類型氣井動(dòng)能因子與日產(chǎn)氣量及井口套壓關(guān)系表

隨日產(chǎn)量的下降，動(dòng)能因子出現(xiàn)了兩級(jí)降低的現(xiàn)象，Ⅰ類井動(dòng)能因子轉(zhuǎn)折點(diǎn)大約發(fā)生在動(dòng)能因子為3.6左右。當(dāng)氣日產(chǎn)量降低到0.8×104m3/d以下時(shí)，動(dòng)能因子加速降低。Ⅱ類井動(dòng)能因子轉(zhuǎn)折點(diǎn)大約發(fā)生在為3左右。當(dāng)氣日產(chǎn)量降低到0.6×104m3/d以下時(shí)，動(dòng)能因子加速下降。Ⅲ類井轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在動(dòng)能因子為1.5左右，當(dāng)氣日產(chǎn)量降低到0.45×104m3/d以下時(shí)，動(dòng)能因子降低速度加快。

分析動(dòng)能因子可得以下結(jié)論：隨著日產(chǎn)量的降低，動(dòng)能因子整體呈現(xiàn)出了兩級(jí)降低的變化趨勢(shì)，Ⅰ類井因生產(chǎn)狀況良好，未出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。如果動(dòng)能因子變化出現(xiàn)折點(diǎn)，這表明此時(shí)氣井中出現(xiàn)了積液，則該階段宜采用排水采氣工藝。

2.2 臨界攜液流量分析

泡排措施的要達(dá)到預(yù)期的效果，需有效的保證氣井連續(xù)生產(chǎn)以及增產(chǎn)兩個(gè)方面，在保證氣井連續(xù)生產(chǎn)的前提，當(dāng)氣井產(chǎn)量下降到低于臨界攜液流量時(shí)，應(yīng)考慮提前采取泡排措施，以保證氣井能夠連續(xù)生產(chǎn)，減少積液對(duì)氣井生產(chǎn)的影響。

表3 不同井口油壓、油管規(guī)格氣井臨界攜液流量

對(duì)于特定規(guī)格油管的氣井，當(dāng)氣井?dāng)y液流量小于臨界攜液流量時(shí)，就需要開(kāi)展泡排措施。

2.3 積液高度分析

選現(xiàn)場(chǎng)井口進(jìn)行試驗(yàn)研究得到以下數(shù)據(jù)。

表4 氣井積液情況統(tǒng)計(jì)表

由圖可知，當(dāng)積液高度在不高于400 m氣井的生產(chǎn)基本不受積液的影響，可以繼續(xù)生產(chǎn)；積液高度高于400但小于2 000時(shí)會(huì)受到積液的影響，出現(xiàn)一定的生產(chǎn)波動(dòng)；積液高度大于2 000時(shí)，積液對(duì)氣井的生產(chǎn)影響嚴(yán)重。綜合考慮，在積液高度大于400時(shí)應(yīng)開(kāi)始采用排水采氣措施。

綜合以上分析認(rèn)為：對(duì)相應(yīng)規(guī)格油管的氣井，當(dāng)氣井?dāng)y液流量小于臨界攜液流量時(shí)，就應(yīng)該開(kāi)展泡排措施；如果動(dòng)能因子變化出現(xiàn)折點(diǎn)，這表明此時(shí)氣井中出現(xiàn)了積液，則該階段宜采用排水采氣工藝。Ⅰ類井轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在為3.5左右，日產(chǎn)氣0.8×104m3/d，Ⅱ類井2.5左右，日產(chǎn)氣0.6×104m3/d，Ⅲ類井為1.5～2左右，日產(chǎn)氣0.45×104m3/d。

3 加注周期優(yōu)選

正常加注量=（氣井積液量×加注濃度）/稀釋比例藥效周期=積液量/（水氣比×日產(chǎn)氣量）

圖1 積液高度小于400 m、400～1 000 m的壓力、產(chǎn)量變化圖

圖2 積液高度1 000～2 000 m、2 000～3 000 m的壓力、產(chǎn)量變化圖

選取油井進(jìn)行套壓、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)分析，得到以下結(jié)論。

隨著生產(chǎn)時(shí)間的增加，套壓增大，油套壓差升高。在采收加注泡排劑排水采氣時(shí)，按加藥周期為5天。每次加藥量在100 mL左右時(shí)，試驗(yàn)效果明顯，之后縮短加注周期，加注周期改為3天，試驗(yàn)效果明顯。

4 加注方式優(yōu)選

對(duì)泡排劑和泡排棒試兩種不同的加注方式進(jìn)行了試驗(yàn)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從試驗(yàn)結(jié)果中可以看出日產(chǎn)量大于0.3萬(wàn)方是：泡排棒、泡排劑都具有較好的增產(chǎn)效果，不過(guò)泡排棒的增產(chǎn)效果更加明顯。當(dāng)日產(chǎn)量小魚0.3萬(wàn)方時(shí)：泡排棒的增產(chǎn)效果要優(yōu)于泡排劑。

通過(guò)對(duì)泡排劑、泡排棒兩種加注方式進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)油套環(huán)空加注失效率高于油管加注時(shí)，建議采用油管內(nèi)直接加注泡排劑、泡排棒。

5 結(jié) 論

（1）對(duì)相應(yīng)規(guī)格油管的氣井，當(dāng)氣井?dāng)y液流量小于臨界攜液流量時(shí)，就應(yīng)該開(kāi)展泡排措施；如果動(dòng)能因子變化出現(xiàn)折點(diǎn)，這表明此時(shí)氣井中出現(xiàn)了積液，則該階段宜采用排水采氣工藝。Ⅰ類井轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在為3.5左右，日產(chǎn)氣0.8×104m3/d，Ⅱ類井2.5左右，日產(chǎn)氣0.6×104m3/d，Ⅲ類井為1.5～2左右，日產(chǎn)氣0.45×104m3/d。

圖4 日產(chǎn)氣量小于0.3萬(wàn)方的氣井效果

（2）通過(guò)對(duì)泡排劑、泡排棒加注方式進(jìn)行比較，當(dāng)油套環(huán)空加注失效率高于油管加注時(shí)，建議采用油管內(nèi)直接加注泡排劑、泡排棒。

（3）隨著生產(chǎn)時(shí)間的增加，套壓增大，油套壓差升高。在采用加注泡排劑排水采氣時(shí)，按加藥周期為5天。每次加藥量在100 mL左右時(shí)，試驗(yàn)效果較明顯，之后縮短加注周期，加注周期改為3天，試驗(yàn)效果明顯。

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