探究柱塞氣舉排水采氣中柱塞的改造

劉輝 楊全蔚 陳晨 王磊 常霞 曹?chē)?guó)佳 常玉婷

《氣舉采油工藝技術(shù)》一書(shū)介紹了氣舉采油基本常識(shí)、氣舉設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、各種氣舉方式的工具和故障檢測(cè)，以及氣舉技術(shù)的擴(kuò)展應(yīng)用，為采油氣工作提供理論指導(dǎo)。

生產(chǎn)井井底在滲出積液時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)不安穩(wěn)的段塞流，積液如不能合理有效排出，就會(huì)積壓在井底，造成氣井的生產(chǎn)下降。筒內(nèi)壓力值會(huì)隨著液體存留的時(shí)間變長(zhǎng)而增加，壓力值越高，液體對(duì)氣層的回壓就越嚴(yán)重，導(dǎo)致產(chǎn)能越低，積液存留時(shí)間越長(zhǎng)，積液含量越高，嚴(yán)重時(shí)可能造成停產(chǎn)，甚至導(dǎo)致氣井報(bào)廢。產(chǎn)量高的氣井，在使用時(shí)會(huì)應(yīng)用大直徑的油管進(jìn)行生產(chǎn)，這樣的氣井在開(kāi)始應(yīng)用時(shí)會(huì)出現(xiàn)井底積液現(xiàn)象，產(chǎn)量低的氣井會(huì)隨著使用時(shí)間的時(shí)長(zhǎng)產(chǎn)生積液存留現(xiàn)象，容易滲透的地層結(jié)構(gòu)地區(qū)的氣井更加會(huì)出現(xiàn)積液現(xiàn)象。所以，不管氣井滲透率是高是低，只要有滲出性，最終都導(dǎo)致井底積液存留，影響產(chǎn)能，破壞氣井。

柱塞氣舉設(shè)備是現(xiàn)今優(yōu)效的排水采氣技術(shù)，使用方式是在氣井油管內(nèi)放置柱塞裝置，對(duì)氣井產(chǎn)出的氣體和積液界面進(jìn)行分離，在氣井自身推動(dòng)下，柱塞上下進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一次一次的舉升，排出積液，實(shí)現(xiàn)周期性舉液，擁有排出積水和采氣的能力，讓氣井達(dá)到正常生產(chǎn)使用目的。這個(gè)設(shè)備主要由井下工具，井口裝置，和遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)組成。優(yōu)點(diǎn)：柱塞需要的舉升功能，由氣井地層出現(xiàn)的壓力自行完成，省去了外部添加動(dòng)力設(shè)備的麻煩。設(shè)備自動(dòng)控制，應(yīng)用時(shí)簡(jiǎn)單，有安全，維護(hù)也方便，節(jié)省了大量人力資源。排液效率高，采用防液體回流結(jié)構(gòu)，防止柱塞上部液體回流，頂部積液能夠及時(shí)有效排出井口，智能程度高，可以智能自動(dòng)采集油耗壓，柱塞運(yùn)行數(shù)據(jù)，擁有自動(dòng)實(shí)施調(diào)節(jié)柱塞運(yùn)行的系統(tǒng)制度，減少了員工日常管理的工作。檢測(cè)準(zhǔn)確度高，自動(dòng)檢測(cè)柱塞運(yùn)行。此設(shè)備成本低，工藝簡(jiǎn)單化，投入產(chǎn)出比高。缺點(diǎn)：柱塞與油管間沒(méi)有間隙，在油管內(nèi)下降時(shí)，受到的摩擦力，托舉力的影響，下落速度過(guò)慢，導(dǎo)致柱塞回落到井底的用時(shí)比較長(zhǎng)。柱塞的舉升能力是需要定期關(guān)閉生產(chǎn)井而正常運(yùn)行的，需要在井底積壓積攢足夠時(shí)間的能量，才能使柱塞再次得到有效的舉升功能，這樣就會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)能。井口地面上的設(shè)備裝置，比較復(fù)雜，占地面積較大。柱塞氣舉排水采氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，柱塞每次出油管，水量較大，積液在排出來(lái)以后，井口馬上會(huì)產(chǎn)生壓力，對(duì)設(shè)備運(yùn)行有著很大影響。

柱塞改造成橡膠密封機(jī)構(gòu)后，可有效減少原有柱塞的部分問(wèn)題。在油管內(nèi)運(yùn)行時(shí)，橡膠是收縮的，可加大和油管間隙，這樣可在井底積水產(chǎn)生段塞流，產(chǎn)氣量不足的時(shí)候，在油筒內(nèi)自主下降，可不用關(guān)閉生產(chǎn)井，讓柱塞氣舉繼續(xù)工作生產(chǎn)，更可加快下落速度，提高運(yùn)行效率。柱塞回到緩沖卡定器裝置后，積液會(huì)沒(méi)過(guò)柱塞，液體壓力的作用下膠桶會(huì)壓縮，致使膠皮擴(kuò)張，讓油管壁和柱塞貼近密封，這樣的情況下可以有效防止液體回流。于此同時(shí)，地層壓力得到還原，可成功將柱塞托舉上升出井口。有效避免滑脫的同時(shí)，也增加了柱塞上下運(yùn)行時(shí)的壓力值，轉(zhuǎn)換為升舉力。還可以依據(jù)井底壓力情況，給柱塞安裝限制重量的有效裝置，在積液超過(guò)限制高度時(shí)，自主滑落泄壓，防止積液過(guò)多，導(dǎo)致舉升困難問(wèn)題。

使用橡膠密封后，柱塞密封性更好，避免了在升舉運(yùn)行過(guò)程中液體和氣體的滑落。使用橡膠密封后，每次可排出更多液體，增加功能性，減少關(guān)井的時(shí)長(zhǎng)。改造后的柱塞要定期更換膠皮密封機(jī)構(gòu)，防止積液排出量降低的情況發(fā)生，影響使用性能。

《氣舉采油工藝技術(shù)》一書(shū)概述了各種氣舉方式的工具和故障檢測(cè)。改造升級(jí)柱塞裝置后，可有效提高柱塞氣舉排水采氣設(shè)備的運(yùn)用性能，提高排水采氣能力，使氣井加快加大生產(chǎn)，在提高產(chǎn)氣井產(chǎn)能方面起著重要的作用。