气举排水采气工艺在涩北气田的研究和应用.pdf

201 5焦 第9 卷 第4 期 天 然 气 技 术 与 经 济 Na t u r a l Ga s Te c h n o l o g y a n d Ec o n o my Vo 1 9 NO 4 Au g 2 01 5 d o i ：1 0 3 9 6 9 j i s s n 2 0 9 5 1 1 3 2 2 0 1 5 0 4 0 0 9 气举排水采气工艺在涩北气田的研究和应用 蔡海强张永斌张占峰黄玉博郑俊枥赵玉蒲锐 ( 中国石油青海油田天然气开发公司采气工艺研究所 ，青海格尔木8 1 6 0 0 0 ) 摘要涩北气田经过近几年的开发，气井井筒积液现象越来越严重，导致部分气并不能正常生产或者直接水淹 停产，严重影响气田的长期稳产。为此，近年来采取 了不同方式的气举排水采气工艺措施 ，现场试验证明，连续气举 对恢复水淹井的生产具有较好的效果。结合涩北气田的生产实际，以s 一 1 井为例 ，从气举的方式优选、参数设计、流 程优化以及试验效果等方面，综合介绍了气举排水采气工艺技术在涩北气田的应用情况及发展方向。 关键词连续气举排水采气涩北气田 文献标识码 ：B 文章编号：2 0 9 5 1 1 3 2 ( 2 0 1 5 ) 0 4 0 0 3 3 0 3 0 引言 针对 涩 北气 田气 井 井筒 积 液越 来越 严 重 的问 题 ，气 田开展了以泡沫排水采气为主 的多项排水采 气工艺措施 n ，并取得了一定的效果。2 0 1 0 年气田 开始试验气举排水采气工艺 ，通过近几年的不断 试验 ，气举 排水采气工艺 技术不 断取得 突破 ，2 0 1 4 年实施撬装 式压缩机增压气举 ，成功复产多 口水淹 停产井。 1 气举井基本情况 气举井 S 一1 井 于 2 0 0 3 年底 投产 ，初期不产 水 。 2 0 1 3 年 1 月气井水淹停产 ，停产前累计产气 7 6 7 8 7 31 0 。 ，剩余动态储量 1 3 41 0 m 。该井 2 0 1 4 年4 月进行连续油管冲砂作业后放喷，出水较严 重 ，探得静液面 5 6 7 m，严重积液 ，采取多种措施均 无法复产后，选作气举方式复产，并于2 0 1 2 年购置一 台撬装 式移 动压缩机 ，排量 为 4 7 5 1 6 0 0 N m h ， 排气压力为 3 02 5 M P a ，压缩级数为 3 级。 2 连续气举设计 2 1 气举方式 2 1 1 气举井完井方式选择 气举的装置类型共分为3 大类：开式气举、半闭 式气举和 闭式气举 。鉴于涩北气 田气井 产层较浅 同 时出砂严重 的特点 ，井筒工具应尽量简单 ，减小井 下事故的发生， 综合考虑，s 一 1 井气举完井方式选择 开式气举 。 2 1 2 注气通道 气举根据注气通道的不同，可以分为环空注气 油管出液、油管注气环空出液两种。一般情况下 ， 油管 注气环空 出液适应 的气井产量大 ，或者是在小 套管大排量生产井使用 。在油管出液能满足气 田开 发 的条件下 ，通常推荐环空注气 、油管 采气排液 的 方 式 生 产 。s 一1 井 正 常 生产 时 产 量 在 ( 0 44 6 ) 1 0 m d ，出水量在 2 2 m d 以下 ，本次气举采用环 空注气 、油管排液采气排液的举升方式 。 2 1 3 布阀与不布阀气举方式选择 有 阀气举 与无 阀气举 相 比较 ，相 同点都是将高 压气源注入油管鞋处 ，降低管脚处的流体密度，将 井筒液体举 出地 面 ；不 同点则是安装气举阀主要是 采用逐级降低井筒流体密度，排除井筒积液，其实 质则是降低了气举启动压力。 S 一 1 井计算出的进站启动压力为 1 6 8 8 M P a ，站 外排液启动压力为 1 2 8 8 MP a ，而涩北气田目前的撬装 压缩机额定压力为 2 5 MP a ，完 全可以满足 S 一 1 井 的 气举要求 ；同时，涩北气 田地层埋藏浅、易出砂 ， 修订 回稿 日期 ：2 0 1 5 0 4 2 0 作者简介：蔡海强( 1 9 8 6一) ，助理工程师，从事采气工艺技术研究工作。E - m a i l ：2 2 9 0 6 0 8 8 1 q q C O I n 。 网络 出版 时间：2 0 1 5 0 6 1 9 网址 ：h t t p ： w w w c n k i n e t k c m s d e t a i l 5 1 1 7 3 6 T E 2 0 1 5 0 6 1 9 1 5 0 0 0 0 1 h t m l 。 天然气技术与经济 33 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第9 卷 蔡海强，等：气举排水采气工艺在涩北气田的研究和应用 第4 期 而气举阀的进气阀孔较小，易造成砂卡等事故。为 了减少井筒 的复杂情况 ，本次气举采用不安装气举 阀气举 。 2 2 气举工艺地面流程 撬装压缩机摆放在s 一 1 井场，气举的气源来自集 气站的2 鼻 计量分离器反输 ，通过邻井s 一 4 井的进站 管 线反 输 至 S 一 4井 采气 井 口。 由于两井 井 场较 近 ( 1 0 0 m) ，可以直接将站内反输至s 一 4 井的干净气用 油管接人 S 一 1 井场的压缩机进 口，通过增压机增压后 的高压气直接由S 一 1 套管注入油套环空，气举后的采 出气 由S 一 1 井油管流程进入集气站并进入单井计量分 离器分离计量后外输，工艺流程如图1 所示。 图 1 气举 工艺地面流程 图 2 3 气举参数 2 _ 3 1 气举注气量 该井于2 0 1 3 年 1 月停产 ，目前无生产数据。根 据测试资料采用T u r n e r 模型计算，则注气量 3 3 3 1 0 m d ；采用李 闽模型 计算 ，临界携液 流量 1 2 71 0 m 。 d 。由于该井刚作业完，临界携液流量 即为气举注气量，即气举注气量设计为( 1 2 7 3 3 3 ) x 1 0 m d 2 3 2 气举注气压力计算 实际上 ，s 一 1 井刚作业完 ，井筒及油套环空全部 充满了替喷的清水，即油管与套管内的液面已经到 达井 口附近位置 ，套管注气气举 时 ，不管环空流体 是否被挤入地层， 举出气进站时最高启动压力都等于 油管 中的静液面液注压力与站 内外输回压之和。 油管鞋到井口的静液注压力P = p g h ，该井作业 后 的管鞋位置 1 3 1 3 9 4 m，则 静液注压力 P =1 0 0 0 9 8 X 1 3 1 3 9 41 0 0 0 0 0 0=1 2 8 8 MP a ，而集 气站外 输压力为4 0 MP a ，所以举出气进站时最高启动压力 为 1 2 8 8+4 0 11 1 6 8 8 MP a 。 34N a t u r a l G a s T e c h n o l o g y a n d E c o n o m y 由于气举最高理论启动压力为 1 6 8 8 M P a ，而集 气 站单井进站管线设计压力为 1 6 M P a ，为 了避免管 线超压 以及气举初期造成分离器负荷过大 ，本次气 举初期采用站外放喷 口排水 ，待举出油管及环空液 体 ，放 喷 口有 出气显示 时导入进站流程 。因此 ，站 外放喷口排液时气举启动压力设计为 1 2 8 8 M P a 。 2 3 3 气举工作气嘴 气嘴太小 ，气举时容易造成管线憋压以及井筒 水无法顺利带出；气嘴太大 ，易造成地层出砂加剧 以及气举时举空地层，所以必须确定一个合适的气 举进站 的节流气嘴大小。 节流前压力按地层静压 1 0 7 5 M P a 计算 ，节流后 压力 按外输 4 0 MP a 计算 ，通过 气嘴直径 敏感性 分 析，流量在( 1 2 7 3 3 3 ) X 1 0 m d 时，气嘴在7 0 1 1 5 m m。按保守计算 ，初期气举生产时采用 ( 2 ) 1 0 0 m m气嘴生产，后期根据气举实际生产参数情况进行 调 整 。 图2 s - 1 井气嘴直径敏感性分析图 3 气举试验情况及经济效益分析 3 1 气举试验情况 2 0 1 4年 8 月 1 5日开 始对水淹停产 近两年 的 S 一 1 井进行连续气举 ，采用 1 0 i t l n 3 工作制度连续气举 2 5 6 h 后 ，使气井成 功复产 。停止气举后采用 6 0 mm 气嘴生产 ，产气 0 8 6 X 1 0 4 m d ，产水 2 21 0 4 m d 。 气举复产后 1 6 2 个工作 日累计产气 1 1 2 6 81 0 m ，累 计产水 3 1 4 1 5 5 n l 。气举数据及采气 曲线如表 1 和图 3 所示 。 在 S 一 1 井成功气举 的基础上 ，以同样流程对 S - 2 井和 S 一 3 井开展了气举并成功复产 ，如表 2 所示 。 3 2 经济效益分析 根据气举试验现场 ，按照单 口气举 井搬迁 费2 7 万元 ，气举作业0 2 3 万元 h 计算，则 S 一 1 井总费用 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 总第 5 2 期 天然气技术与经济 天然气开发 2 0 1 5 6 0 6 6 万元 。气举后 1 6 2 个 工作 日累产气 量 1 1 2 6 8 1 0 m ，按照连续生产 1 年 3 1 0 d 计算 ，可增产 2 1 5 6 1 0 m a ，若产 出气仅按 1 元 m 计算 ，可获益 2 1 5 6 万元，则S 一 1 井气举后生产 1 年的投入产出比为 1 ： 3 6 ， 由此计算 ，S 一 3 投入产出比为 1： 2 6 。可见气举在该 气田效益较明显 ，具有广阔的推广应用前景。 表 1 S - 1 井气举现场试验情况表 一 产 气量( 1 0 d )一产水量( m ) 一油压 M P a一套压 M P a ： 图 3 S - 1 井采气 曲线 图 4 结论 1 )撬装式压缩机气举成功恢复停产时间较长的 3口严重积液气井 ，对提高气井采收率以及气 田的稳 产起 到了促进作用 ，验证 了气举排水采气工艺在该 气田的适应性 。 2 )单井气举流程优点：气源来自集气站两次分 离后的干气 ，提高了压缩机的安全可靠性；可同时 实现注人气 和产出气 的计量 ，方便施工参数 的调整 和后期效果 评价 ；举 出流体直接进站进行分离 ，不 造成气源浪费，同时减少了排除液对环境的污染。 3 )撬装式压缩机气举一次只能气举单 口气井 ， 还无法满足该气 田大规模积液井气举的需求。建议 继续开展单井气举试验的同时 ，气田尽快开展集中 表2 气举试验效果统计表 增压气举 ，满足大规模气举井气举的需要 。 参考文献 1 邓创国，许吉瑞 ， 郑俊枥 ，等 涩北气田泡沫排水采气 工艺试验研究 J 天然气技术与经济，2 0 1 1 ，5 ( 6 ) ：1 9 2 2 2 刘瑛压缩机气举排水采气工艺在涩北气 田的应用现状 J 青海石油，2 0 1 3 ，3 1 ( 3 ) ：5 9 6 4 3 T u r n e r R G，e t a 1 A n a l y s i s a n d p r e d i c t i o n o f m i n i m u m fl o w r a t e f o r t h e c o n t i n u o u s r e mo v e a l o f l i q u i d s f r o m g a s w e l l s J P e t t e c h， No v 1 9 6 9 4 李闽 ，郭平 ，谭光天携液新观点 J 石油勘探与开 发 ，2 0 0 1 ，2 8 ( 5 ) ：1 0 5 1 0 6 ( 编辑 ：李臻 ) 天然气技 术与经济 35 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m