利用速度管柱進行排水采氣的工藝簡介

羅威

摘 要： 綠水青山就是金山銀山，在世界各國對能源需求進一步增大的背景下，生態(tài)環(huán)境問題也受到世界各國的日益關(guān)注。天然氣作為一種清潔能源，燃燒時產(chǎn)生二氧化碳少于其他化石燃料，燃燒時幾乎無二氧化硫和粉塵的排放，有助于減少酸雨形成，減緩地球溫室效應，從根本上改善環(huán)境質(zhì)量。近些年來，天然氣工業(yè)受到了世界各國的青睞，發(fā)展天然氣工業(yè)成為當今潮流，天然氣開采工藝技術(shù)有了大幅進步，排水采氣工藝也得到了進一步的發(fā)展。氣井地層壓力隨著開采而逐漸降低、氣井的氣流速度減小、油井含水量增加以及引起井底積液和對地層造成回壓可造成氣井停產(chǎn)。出現(xiàn)這種情況，在現(xiàn)有的生產(chǎn)管柱內(nèi)安裝連續(xù)油管速度管柱是一種可靠、安全、有效的方法。

關(guān)鍵詞：速度管柱;連續(xù)油管;氣井積液;排水采氣

一、引言

在天然氣開采中，在氣井中常有烴類凝析液或者地層水流到井底，在天然氣井生產(chǎn)初期時，氣井產(chǎn)量高、井底氣液速度大而井中液體的數(shù)量相對較少時，井底的凝析液或地層水將被氣流攜帶到地面，但進入天然氣井生產(chǎn)中后期，氣藏壓力逐漸降低，原有的生產(chǎn)管柱不滿足，致使井底的凝析液或地層水不能隨天然氣攜帶到地面，從而滯留在井中，造成“氣井積液”。氣井產(chǎn)地層水的危害主要表現(xiàn)為井筒內(nèi)回壓增大，井口壓力下降，氣井生產(chǎn)能力受到嚴重影響，甚至造成氣井水淹，無法正常生產(chǎn);使氣相滲透率大大降低，加快了液面下油、套管的電化學腐蝕，產(chǎn)出的地層水需要處理，增加了生產(chǎn)組織難度和運行成本。排水采氣就是采取措施將天然氣井中的地層積液或積水排出，并能氣井恢復正常生產(chǎn)。采用常規(guī)方法進行更換生產(chǎn)管柱，注入的壓井液會傷害地層，可能導致氣井減產(chǎn)或不能生產(chǎn);采用在現(xiàn)有的生產(chǎn)管柱內(nèi)安裝連續(xù)油管作為速度管柱，可提高氣井排液能力，使氣井恢復自噴生產(chǎn)。此作業(yè)時不需壓井，避免了壓井傷害地層，同時減小了起出原有管柱造成油管斷脫等復雜事故的風險。

二、排水采氣方法概述

在天然氣開采中，在氣井中常有烴類凝析液或者地層水流到井底，在天然氣井生產(chǎn)初期時，氣井產(chǎn)量高、井底氣液速度大而井中液體的數(shù)量相對較少時，井底的凝析液或地層水將被氣流攜帶到地面，但進入天然氣井生產(chǎn)中后期，氣藏壓力逐漸降低，原有的生產(chǎn)管柱不滿足攜液要求，致使井底的凝析液或地層水不能隨天然氣攜帶到地面，從而滯留在井中，造成“氣井積液”。排除氣井井筒及井底附近地層積液過多或產(chǎn)水，并使氣井恢復正常生產(chǎn)的措施，稱為排水采氣。排水采氣工藝可分為：機械法和物理化學法。機械法即優(yōu)選管柱排水采氣工藝、氣舉排水采氣工藝、電潛泵排水采氣工藝、機抽等排水采氣工藝，物理化學法即泡沫排水采氣法及化學堵水等方法。這些工藝的適當選擇，將會增產(chǎn)氣井產(chǎn)量，帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

三、排水采氣工藝技術(shù)現(xiàn)狀

排水采氣工藝技術(shù)是將氣井積液攜帶至地面的工藝技術(shù)，可以深挖有水氣井生產(chǎn)潛力，是提高氣井產(chǎn)量的有效措施之一。自首次將抽油機應用于氣井排水采氣工藝以來，到目前國內(nèi)外還發(fā)展了螺桿泵、電潛泵、射流泵、氣體射流泵、泡排、氣舉和優(yōu)選管柱等多套排水采氣工藝技術(shù)。近年來，國內(nèi)外又以降低成本為目標，研究應用了一些新的排水采氣技術(shù)，比如天然氣連續(xù)循環(huán)技術(shù)、帶壓縮機的排水采氣技術(shù)、同心毛細管技術(shù)、井下氣液分離回注技術(shù)、井下排水采氣工藝技術(shù)。同時進行了排水采氣新裝備的配套研制，使排水采氣工藝向自動化、智能化方向發(fā)展。

四、排水采氣技術(shù)的發(fā)展趨勢

總體上看，排水采氣工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢可以歸為以下幾點：

（1）從單一排水采氣系統(tǒng)向多種聯(lián)合排水采氣系統(tǒng)發(fā)展，多種聯(lián)合排水采氣系統(tǒng)采氣工藝可以優(yōu)勢互補，擴大應用范圍;

（2）隨著人們對水驅(qū)氣藏的不斷研究，不斷發(fā)展系列排水采氣工藝技術(shù);

（3）隨著排水采氣工藝和技術(shù)水平的提高，不斷發(fā)展新的人工舉升采氣設備與技術(shù)，使得人工舉升技術(shù)逐步向智能化和自動化方向發(fā)展;

（4）隨著速度管柱技術(shù)的不斷研究和發(fā)展，不斷擴大連續(xù)油管作為速度管柱在排水采氣工藝上的應用。

五、利用速度管柱排水采氣的工藝技術(shù)

（1）連續(xù)油管排水采氣工藝

1、連續(xù)油管簡介

連續(xù)油管又稱為撓性油管，是用低碳鋼制作而成的管材，具有很好的撓性。一卷連續(xù)油管長度可達幾千米，具有帶壓作業(yè)、連續(xù)起下的特點，可以替代常規(guī)油管進行很多的作業(yè)。連續(xù)油管具有作業(yè)簡單，作業(yè)人員少，搬遷快、起下時間短、起下鉆可以循環(huán)、可帶壓作業(yè)，對地層傷害小等優(yōu)點，自連續(xù)油管應用以來，廣泛用于側(cè)鉆、酸化、沖砂洗井等作業(yè)，連續(xù)油管作為速度管柱對氣井進行排水采氣作業(yè)也取得了良好的效果。

2、連續(xù)油管排水采氣作業(yè)

為了將井底積液排出，在不動原來生產(chǎn)管柱的情況下，選擇合適的連續(xù)油管，將連續(xù)油管下入原生產(chǎn)管柱中，減小井底積液的流動面積，將井底積液通過連續(xù)油管與原生產(chǎn)管柱之間的環(huán)空舉升至井口，從而將井底積液排出。連續(xù)油管作為速度管柱進行排水采氣作業(yè)，既保證井內(nèi)介質(zhì)的流動速度，又不影響介質(zhì)流動，提升了氣井的排水攜液能力，通過氣井自身能量進行排水采氣作業(yè)。

（2）連續(xù)油管排水采氣工藝操作

用連續(xù)油管作速度管柱進行排水采氣以提高氣井產(chǎn)量，此措施影響氣井產(chǎn)量的因素有油管直徑、油管舉升高度、井底壓力和臨界流量。其中油管直徑是影響最大的因素。當連續(xù)油管的直徑過小，雖然有利于將井底的液體排出，但在環(huán)空中的摩阻損失太大，限制了氣井的產(chǎn)量;當連續(xù)油管的直徑過大，雖然可以提高氣井產(chǎn)量，但過低的流動速度嚴重影響井底液體的攜帶能力，從而造成井底積液，限制氣井產(chǎn)量。因此根據(jù)氣井的實際情況優(yōu)選合理的連續(xù)油管管徑，盡最大可能將井底的液體能及時被攜帶到地面，以獲得最大的產(chǎn)氣量。在其他影響因素都允許的條件下，需要選擇一個合適的連續(xù)油管直徑，如果選擇大直徑連續(xù)油管可提高產(chǎn)量，但同時增加了成本;采用小直徑連續(xù)油管，產(chǎn)量雖低，但卻減少了后續(xù)更換油管的次數(shù)，進而降低了成本，因此隨著地層壓力的下降，將要求采取逐漸減小連續(xù)油管尺寸的方法來維持產(chǎn)量。

六、結(jié)語

（1）與常規(guī)壓井更換管柱相比 ，下入連續(xù)油管作為速度管柱進行排水采氣作業(yè)，此作業(yè)時不需壓井，避免了壓井傷害地層，同時減小了起出原有管柱造成油管斷脫等復雜事故的風險。

（2）優(yōu)選管柱排水采氣工藝技術(shù)發(fā)展 ，說明本項工藝能充分利用氣藏自身能量 ，不須人為施加外部能源 ，是一項值得進一步推廣應用的高效開采工藝技術(shù)。

（3）為了提高氣井的采收率，提升氣井的排水采氣能力，根據(jù)氣井的實際情況優(yōu)選合理的連續(xù)油管管徑尤為關(guān)鍵。合適的管柱可以盡最大可能將井底的液體能及時被攜帶到地面，以確保氣井有較長的“三穩(wěn)定”帶水生產(chǎn)期。

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