渦流排水采氣工藝技術(shù)及相關(guān)問(wèn)題研究論述

蔣禮剛

摘 要 渦流排水采氣工藝技術(shù)是一種新型采氣技術(shù)，目前已經(jīng)得到大力應(yīng)用。文章以該技術(shù)為核心，探討了技術(shù)原理、相關(guān)問(wèn)題，并且針對(duì)其實(shí)際應(yīng)用提出了建議，了解了渦流排水采氣工具內(nèi)部結(jié)構(gòu)與安裝方法，以期為今后油田開(kāi)采工作提供有效的參考。

關(guān)鍵詞 渦流排水采氣工藝技術(shù) 氣田 氣井排水采氣

中圖分類號(hào)：TE377 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

我國(guó)近年來(lái)天然氣生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)張，已經(jīng)有70%的氣田發(fā)展到開(kāi)發(fā)的中后期階段，這便加劇了氣井出水問(wèn)題，使氣田產(chǎn)量逐年遞減。為了解決這一問(wèn)題，有關(guān)人員研究出了水氣藏排水采氣工藝技術(shù)。實(shí)際采氣期間，氣井市場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)氣水同產(chǎn)這一問(wèn)題，產(chǎn)水量的提升，使天然氣生產(chǎn)面臨產(chǎn)量與穩(wěn)定性方面的問(wèn)題。渦流排水采氣工藝屬于新型的高效率技術(shù)，在氣井排水采氣的操作中加以運(yùn)用是提高產(chǎn)量的有效手段，但是當(dāng)前我國(guó)對(duì)于該技術(shù)參數(shù)以及下入深度方面的研究依然有較大的提升空間。

1渦流排水采氣工藝技術(shù)原理

渦流排水采氣技術(shù)可以同時(shí)在氣井井下作業(yè)以及地面輸氣中加以運(yùn)用，是一項(xiàng)有廣大發(fā)展前景的新型技術(shù)。渦流排水采氣原理是以流體介質(zhì)為基礎(chǔ)，將其流體運(yùn)動(dòng)模式加以改變，將原本的垂直向上紊流流態(tài)轉(zhuǎn)變成降低流體流動(dòng)截面積的螺旋狀向上渦旋層流，最大程度的避免油管流動(dòng)摩阻、滑脫損失現(xiàn)象，通過(guò)氣體膨脹能量達(dá)到流體攜液舉升性能提升的目的，井下渦流排水采氣運(yùn)行如圖1所示。

2渦流排水采氣工藝技術(shù)相關(guān)問(wèn)題

2.1參數(shù)優(yōu)化方面

渦流工具參數(shù)有結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作參數(shù)，結(jié)構(gòu)參數(shù)中包含螺旋帶螺旋角與旋向、入口截面直徑這兩個(gè)部分，工作參數(shù)則包含入口氣液比與入口流速這兩個(gè)部分。對(duì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，是當(dāng)前排水采氣作業(yè)中需要關(guān)注的主要環(huán)節(jié)，主要通過(guò)Fluent軟件對(duì)變量進(jìn)行控制，將渦流工具模型螺旋角度以及旋向等進(jìn)行改變，針對(duì)軟件所得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，獲得主要參數(shù)。這一過(guò)程中存在的問(wèn)題在于，操作人員對(duì)于軟件操作水平有待提升，導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果有失準(zhǔn)確性，直接對(duì)渦流排水采氣作業(yè)效率造成影響。

2.2下入深度方面

渦流排水采氣作業(yè)期間，渦流工具的下入深度主要是以施工經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)獲得，很少展開(kāi)實(shí)際計(jì)算，這一操作的原理是通過(guò)Beggs—Brill對(duì)井筒氣液比分布情況進(jìn)行計(jì)算，從而確定最優(yōu)入口氣液比，以此視為渦流工具實(shí)際下入深度。當(dāng)獲得了井下入渦流工具之后，增產(chǎn)效果非常顯著，渦流工具也會(huì)發(fā)揮排液的作用。通過(guò)實(shí)際計(jì)算可知，下入深度和計(jì)算得出的下入深度二者相近，由此也代表上述模擬計(jì)算方式同樣適用于實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，能夠獲得非常明顯的增產(chǎn)效果。然而問(wèn)題在于，設(shè)計(jì)結(jié)果只能夠在于模擬條件相近的情況中加以應(yīng)用，針對(duì)一些條件不同的井下渦流排水采氣工具設(shè)計(jì)工作，要按照生產(chǎn)規(guī)定與氣井呈現(xiàn)出的特點(diǎn)，展開(kāi)模擬計(jì)算。

3渦流排水采氣工藝技術(shù)應(yīng)用

3.1構(gòu)成

井下渦流排水采氣配套工具中包括渦流變速體、打撈器、打撈頭、接箍擋環(huán)等器件。

3.2安裝

（1）級(jí)數(shù)坐放、安置深度的設(shè)計(jì)。處于正常運(yùn)行狀態(tài)的井下渦流排水工具，液位處于接近油管底的部位，單級(jí)井下渦流工具的作用深度約為2280m，在施工之前要按照氣井的實(shí)際情況與井深，對(duì)井下渦流排水采氣工具的級(jí)數(shù)以及井內(nèi)工具所處設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使液位維持在合適的高度。

（2）油管柱要保證清潔性，對(duì)座節(jié)深度進(jìn)行檢查，井下渦流排水采氣工具在真正運(yùn)行之前，要通過(guò)井規(guī)以及刮管器進(jìn)行通井，使油管保證暢通性。

（3）鋼絲、測(cè)井電纜等投放工具以串連接的方式放置于打撈頭的上方，井下渦流排水工具則利用鋼絲、測(cè)井電纜緩緩放置油管柱。

（4）井下渦流排水采氣工具可以被放置在專用油管短節(jié)中。

（5）如果之前沒(méi)有安裝座節(jié)，那么在工具安裝時(shí)則需要先安裝接箍擋環(huán)。正式作業(yè)之前，使用卡簧固定彈簧板，保證彈簧板下端始終處于收緊的狀態(tài)。

3.3應(yīng)用建議

氣井渦流排水采氣技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外得到大力推廣并使用。我國(guó)以大慶徐深氣田為首對(duì)其展開(kāi)了應(yīng)用，并且獲得了十分顯著的效果，渦流排水采氣工具中的螺旋形流動(dòng)將氣井臨界攜液氣量加以降低，憑借氣體本身自帶的膨脹能量，提升流體攜液舉升性能，使氣井?dāng)y液量提升了13%，摩擦損失則降低了14%。為了使氣井渦流排水采技術(shù)發(fā)揮出最大的效用、需要有關(guān)人員積極總結(jié)之前的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合氣田開(kāi)發(fā)的實(shí)際情況，深入展開(kāi)渦流排水采氣工藝技術(shù)研究，遵循選井原則，采用合理的設(shè)計(jì)、坐放手段，從多個(gè)方面對(duì)工藝技術(shù)進(jìn)行組合，借鑒國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)，全面提升排水采氣工藝技術(shù)水平，保證氣田開(kāi)采穩(wěn)定性以及產(chǎn)量。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)渦流排水采氣工藝技術(shù)在油田開(kāi)采中的應(yīng)用，可知其增產(chǎn)、攜液能力的優(yōu)勢(shì)。盡管該技術(shù)依然存在較大的提升空間，但是應(yīng)用性能卻已經(jīng)得到肯定。要想發(fā)揮出渦流排水采氣工藝技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，需要積極總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)氣田開(kāi)發(fā)情況，展開(kāi)深入研究，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊旭東，衛(wèi)亞明，肖述琴， 等.井下渦流工具排水采氣在蘇里格氣田探索研究[J].鉆采工藝，2017（06）：125-127.