氣井井下節(jié)流排水采氣工藝技術(shù)探討

程利平

摘 要：本文通過分析氣井井下節(jié)流排水采氣技術(shù)的難點，結(jié)合氣田內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實施更加科學(xué)合理的采氣技術(shù)，使氣井井下采氣技術(shù)的效率得到有效發(fā)揮。根據(jù)不同的氣井結(jié)構(gòu)，實施更有效的采氣技術(shù)，不僅可以提高采氣效率，還可以有效減少整個項目的時間和資金投入，同時擴大采氣工程的成果。下面討論氣體生產(chǎn)技術(shù)的技術(shù)方面。

關(guān)鍵詞：氣井;井下節(jié)流;排水采氣;工藝技術(shù)

0 引言

我國天然氣儲備豐富，同時開采量也非常大。當(dāng)前已經(jīng)擁有了大大小小近千個氣田，且都分布在全國各個地區(qū)，因此能夠滿足各區(qū)域民眾對天然氣的需求。氣田的開采給民眾的生活帶來了很多便利，但由于其性質(zhì)特殊，易燃易爆炸，因此一旦使用不慎，就會發(fā)生事故。對此，為了保證用戶使用的安全性，往往都會在井下采氣設(shè)施上安裝節(jié)流器，以確保流體管道出口壓力的恒定性。雖然整體目的是節(jié)流，但是卻也導(dǎo)致井下采氣效率受到影響。對此為了保證安全，增加采氣效率，就要探討節(jié)流排水采氣工藝技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。

1 氣井井下節(jié)流排水采氣工藝難點

①氣井在進行泡排作業(yè)以后，氣井的攜液能力得到了一定的提升，此時油管內(nèi)的液體可能會處于臨界狀態(tài)，節(jié)流器內(nèi)的壓力有所減低，但是并不會對油管內(nèi)的液體產(chǎn)生影響，由此可見，進行泡排作業(yè)的過程中，無法對井底的液體產(chǎn)生影響，最終節(jié)流排水采氣的效果會嚴重下降;②在向氣井中注入起泡劑的過程中，如果起泡劑的注入量達到1000L，此時將無法繼續(xù)向氣井內(nèi)增加起泡劑，持續(xù)增加泵壓將無法起到應(yīng)有的作用。如果氣井內(nèi)已經(jīng)進行泡排作業(yè)，受到橋堵作用的影響，進入氣井內(nèi)的起泡劑數(shù)量相對較多，而排出的起泡劑數(shù)量相對較少，在運行一定的時間以后，套管內(nèi)會充滿起泡劑，進而使得起泡劑無法繼續(xù)注入，此時會使得節(jié)流排水采氣的效果嚴重下降，在另一方面，在氣嘴位置處也非常容易出現(xiàn)間斷泡沫段，間斷泡沫段的出現(xiàn)也會使得天然氣的攜液能力嚴重下降;③在現(xiàn)場實驗中發(fā)現(xiàn)，盡管部分氣井內(nèi)也安裝了節(jié)流器，但是氣井內(nèi)也出現(xiàn)了嚴重的積液問題，這主要是因為井底由于液體的存在，使得井底的壓力增加，井口位置處的套管壓力增加，氣井內(nèi)產(chǎn)生了一個相對較大的壓差，天然氣將無法將液體攜帶出地面，同時，也會使得天然氣的開采效率嚴重下降，天然氣開采的耗能增加。

2 井下節(jié)流排水采氣工藝優(yōu)選

2.1 當(dāng)前工藝及適應(yīng)性

當(dāng)前的流程只是提高氣流效率的一個先決條件，它允許根據(jù)結(jié)構(gòu)下面的不同設(shè)計進行更高效的空氣流通。該決議呼吁提高天然氣開采效率，以確保滿足井所在地區(qū)居民對天然氣的需求。在選擇開采方法時，必須首先確定開采地點的環(huán)境，以避免敏感因素對集水區(qū)補給效率的影響。在這種情況下，風(fēng)管動態(tài)參數(shù)尤為重要。起飛前應(yīng)徹底測試空氣導(dǎo)管的動態(tài)參數(shù)，以確保參數(shù)的準確性，還應(yīng)測試液體的性質(zhì)、產(chǎn)生的雜質(zhì)等。由于試點項目的資本投資微乎其微，因此必須考慮到推廣費用。在各種條件下，通過實驗數(shù)據(jù)和理論雙重分析選擇排水的最優(yōu)工藝。排水和空調(diào)過程適應(yīng)環(huán)境很容易被忽視，特別是當(dāng)環(huán)境因素對排水系統(tǒng)有很大影響時。如果不考慮環(huán)境因素，則會對影響流程效率和影響團隊進展的環(huán)境因素產(chǎn)生不利影響。

2.2 優(yōu)選管柱

通常氣井產(chǎn)量和油管內(nèi)徑是正相關(guān)關(guān)系，管徑越大，產(chǎn)量就會越高。但是在開采的中期和后期，卻經(jīng)常發(fā)生氣層壓力不斷降低的現(xiàn)象，這樣就會導(dǎo)致油管噴發(fā)力缺乏，出現(xiàn)井內(nèi)氣流滑脫的問題，從而產(chǎn)生積液的問題。因此有效縮小油管內(nèi)徑就能夠進一步提升井內(nèi)氣體的流動速度，提升舉液的能力，解決積液問題。其優(yōu)勢在于極易操作、管理便捷，且免修周期比較長，但是卻存在油管下入深度局限性較大以及排液量不能超過相關(guān)標準的問題。

2.3 泡沫排水采氣工藝

該項技術(shù)開發(fā)比較早，經(jīng)過多年改進逐漸成熟，目前在全國各大氣田得到了廣泛應(yīng)用。其表面使用活性劑起泡性形成一種新技術(shù)，向井底礦化水中添加一些含有特殊功能的高分子聚合物和活性劑，將氣液混合起來，在垂直流動過程當(dāng)中，會產(chǎn)生多種物理化學(xué)反應(yīng)，除了減阻以外，還包括分散、洗滌、泡沫等物理化學(xué)反應(yīng)。在此反應(yīng)過程中，井筒中會發(fā)生“滑脫損失”減小情況，同時氣流垂直舉液能力將有所提高，最終實現(xiàn)排水采氣。從工藝的角度來分析，泡沫排水采氣工藝在產(chǎn)水量比較大的氣田中應(yīng)用效果較好，操作簡單，無需投入大量資金，在移動式泡排車中發(fā)生起泡劑加注。需要強調(diào)的是，這種工藝在氣田中使用時，會表現(xiàn)出高礦化度、低產(chǎn)量等特點，適用于多種類型氣井。

2.4 氣舉

這種工藝技術(shù)就是應(yīng)用壓強非常高的氣體通入氣井之中，使其中的積水能夠排出來。一般主要分為三種，即氣閉式、敞開式以及半氣閉式。在具體應(yīng)用的時候，氣體會從油管環(huán)形空間進入油管之中，因此被稱為正舉;但如果是氣體被引入油管之后再通過環(huán)形空間排出，則被稱為反舉。其主要優(yōu)勢在于不會受到氣井深度的影響，相關(guān)設(shè)備操作起來也都非常方便，最終產(chǎn)生的經(jīng)濟效益也比較高。然而在注入氣體的過程中卻經(jīng)常會產(chǎn)生回流的問題，導(dǎo)致積水無法完全排空。

2.5 井口增壓與泡排組合采氣工藝

該項工藝的使用是將一定比例的泡沫劑注入套管環(huán)空內(nèi)，使得地層水表面張力變小，此時積液密度也會隨之降低，為舉升創(chuàng)造了便利條件。將地層水分與泡沫液混合以后，形成舉升泡沫狀流體，位于井口的回壓逐漸降低，同時加大增壓機抽吸能力，在井筒內(nèi)部形成舉升壓力差，導(dǎo)致短時間內(nèi)氣井產(chǎn)量有很大幅度的提升，有助于泡沫狀流體從井筒中排出。為了保證增壓機能夠正常運行，在進氣口位置安裝分離器，使得液體能夠通過該裝置分離排出，避免液體對增壓機運行造成影響。

2.6 合理攜液生產(chǎn)制度排水采氣工藝

該項工藝不支持氣井長期生產(chǎn)，在不采取輔助措施的前提下，為了保證氣井能夠穩(wěn)定運行，可以通過調(diào)整氣井產(chǎn)氣量，或者根據(jù)實際情況對開井時間做出適當(dāng)調(diào)整，從而為攜液正常生產(chǎn)提供有效保障。這種采氣工藝最大的特點可以依據(jù)氣井壓力變化情況確定瞬時流量，與油管臨界攜液流量相比，此流量要大一些，具有優(yōu)化開井時間的功效，在此期間井底積液回壓會隨之減少，位于儲層的部分產(chǎn)能將被釋放，氣井產(chǎn)量將出現(xiàn)很大幅度提升。通過觀察多年應(yīng)用效果可知，該項工藝在弱噴井或者間開井中應(yīng)用效果比較好，并且產(chǎn)量不會超過50m3/d，具有較強的適應(yīng)性，應(yīng)用效果良好。如果將該項工藝應(yīng)用到氣井，想要提高產(chǎn)量，可以通過調(diào)整節(jié)流器嘴孔徑大小來實現(xiàn)生產(chǎn)目標，使得氣井?dāng)y液流量需求得以滿足。

2.7 同心毛細管

該工藝技術(shù)是給存在積液的氣井射孔底部注入化學(xué)發(fā)泡劑，從而使其內(nèi)部壓力降低，降低積水密度，使其能夠隨著氣體通過管道排出。其優(yōu)勢在于能夠同時達到清潔氣體結(jié)構(gòu)、清除積液以及防腐的目的，并提升氣體采收率，降低污染和成本投入。需要注意的是，在使用一段時間之后應(yīng)該要及時解決內(nèi)部結(jié)垢問題，避免化學(xué)試劑堵塞管道，給開采工作帶來影響。實際在選擇的過程中應(yīng)該要通過深入分析每種方式的特點去選擇最適合的工藝。例如如果積水礦化程度比較高，同時氣井產(chǎn)量比較低，就可以通過節(jié)流器合理下深提升氣井?dāng)y液的能力以及泡沫采氣工藝技術(shù)。

3 結(jié)束語

由于氣田礦化度較高，并且氣田產(chǎn)量比較低，依據(jù)上述工藝分析可知，節(jié)流器合理下深提高氣井?dāng)y液能力與泡沫排水采氣工藝兩項工藝技術(shù)比較適合應(yīng)用到氣田中。

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