用高压气源气举排水采气
摘要地层的压力不断下降,单井产能逐渐衰竭,各气井的携液能力都在逐渐下降。
井筒内积液会不断增加,不断增高的液柱对产气层的回压也不断增加。
如果我们不及时把井筒内的积液顺利排出去,静液柱将会把气层压死,造成气井停产。
关键词井筒;高压气源;气举
随着文23气田开发进入中后期,地层的压力不断下降,单井产能逐渐衰竭,各气井的携液能力都在逐渐下降。
井筒内积液会不断增加,不断增高的液柱对产气层的回压也不断增加。
如果我们不及时把井筒内的积液顺利排出去,静液柱将会把气层压死,造成气井停产。
怎样才能及时把井筒液体排出去?这里介绍一种用高压气源气举排液的方法。
文69-1-2-3井、东块文108井、文108-2井、文108-5井、文23-17井都用此办法让其停产后顺利复活。
气举排水采气——利用天然气的压能来排除井内的液体,从而把天然气采出地面的采气方法。
按排水装置原理不同分为:
气举阀排水
柱塞间歇排水
1 气举阀的气举排水
1.1 条件:1)高压气源;2)油管管柱上不安装气举阀;3)高压气的压力与液柱的高度相匹配。
1.2 原理:无气举阀的气举排水采气是利用高压气源从套管(油管)注入高压气,让井筒积液经过喇叭口,从油管(油套环空)排出,从而达到排液复产目的。
1.3 操作:
(1)尽量选择压力高、产量高的井作为高压气源井给积液井注气。
(2)在井口设置放喷罐,连接好相应的放喷流程,可套注油放、油注套放,或二者均可(但井口三种流程互不相同)。
(3)开始注气时,可把注气压力调到最高值,注气约10-30分钟,井口出液。
这种要把注气压力和注气量逐步调低,使注气压力和注气量与井口排液达到
一个动态平衡,即平稳注气连续带液。
若井口只出气不出液,降低注气压力;若井口气液同出,则是动态平衡;若井口气液都不出则升高注气压力。
(4)当出液达20-30方则可停注1小时,观察井口是否能连续出气带液。
若能则井活,若停注后,不出气带液则继续注气排液[1]。
1.4 适用范围:静淮面至喇叭口液位不高,一般不超过800m。
2 有气举阀的气举排水
2.1 条件:1)高压气源;2)带气举阀油管柱;3)高压气的压力与第一级气举阀以上的液柱高度相匹配。
2.2 原理:利用从套管注入高压气,来逐级启动安装在油管柱上的若干气举阀(凡尔),逐段降低油管柱内的液面,从而使水淹气井恢复生产。
2.3 操作:
(1 )尽量选择和一级气举开启压力相匹配的井作为高压气源井。
(2 )在井口设置放喷设备或有站内到井口复线。
(3 )若A-A是气井的静液面位置,注气压力控制时,气压促使套管液面下降,而油管液面上升,当套管液面降到第一个气举阀的入口B-B时,气举阀被高压气的压力打开,高压气源阀进入油管,在气体的膨胀力作用下,B-B界面以上的液体被举升到地面。
我们怎样判断一级气举阀以上的液体被举完呢?a,估计一级气阀以上的液体大概有多少方;b,注意观察出液情况。
压力在9.14-10Mpa之间,当井口开始大量出液时,则可调低注气压力,靠近主的最低开启压力(9.18-9.14Mpa)。
若不调低注气压力和注气量,则由于气流流动过快易造成液体在管内滑脱,带液效果不理想,甚至很少带液,井口表现为大量出气带液很少。
若调的过低P<9.14Mpa则气举阀关闭,举不出气阀以上的液体,所以使注气压力和注气量与井口排液达到一个动态平衡很重要。
当P注一直稳定在9.14Mpa则,而井口大量出气时,说明一级气阀以下的液体已全部被举出,这时安全(单流阀),气举阀下面安有单流阀则即时调整注气压力至8.36-9.14Mpa之间,一级气举阀关闭,接着,高压气又迫使套管液面下降,油管液面上升,当套管液压面降至第二级气举阀入口2380M时,第二级气举阀被高压气打开,则可把二级与一级气举阀之间的(2380-1994M)液柱举升至地面。
同理可把所有的气举阀打开,最后把四级气举阀与喇叭口之间的液柱举出,这样,井筒内的全部液体都被举出来。
整个过程就是连续不断地降低井筒内的液面,使静液柱对地层的回压不断下降,直到气井恢复正常。
文108-5井、文23-17井就是把所有气举阀都打开后,才恢复生产的,这两
口井的地层能量低,而文23-19井只打开了一二级气举阀就恢复生产了,文23-9井自身有充足的能量把剩下的液体全部带至地面。
2.4 适用范围:对静液柱的高度没有要求,液面可以在井口。
2.5 气举有套管压力操作阀和油管操作阀[2]
气举阀结构1)阀体部分:气室、波纹管、滑套、阀芯
2)阀咀部分:阀咀、密封圈、钢球
工作原理:气举阀主要应用波纹管受压后能产生相应位移的原理而工作。
从公式可看出,气举阀开启压力可通过改变Pvo和A V/Ab的比值来调节。
3 压气源气举在文23块的利用
对出水井气井的生产,由于种种原因仍会出现停产情况。
我们先来看几种复产措施:站内高压井注气复产、注泡排剂、井场置罐放空、复线气举、高压注氮等方法。
下面对这几种方法分别给于介绍。
关井复压的方法,一般用在气井本身产水量不太大,关井后压力可恢复至较高的情况下使用。
该方法成本最低,但适用面较窄,要求气井本身的能量较高。
该方法今年以来,常用在文69-3井上。
该井在气量回零,放空无效的情况下,关井3-7天后,压力可恢复到10MP左右。
此时开井,可正常生产。
气量约1万方/日。
该方法特点是适用面较窄,对气井本身要求较高[3]。
井场置罐放空:该方法用在气井本身能量较低,依靠站内注气及复压均不起效的情况下使用。
此时在井口放罐后,可以实现连续带液生产。
井口出口压力为0,可有效的带液。
今年以来开始采用。
成功的实例是69-1井。
该井在采用短期关井复压,站内高压气源注气未果的情况下从2002年1月10日关井复压1个月,充分恢复地层能量。
2月19日,压力恢复到8.3MP开井试生产,生产约一天后,气量回零。
22日,连接好放空管线后,在井场开始置罐放空。
经反复注气放空带液,该井于3月5日稳定生产,该方法获得成功。
在4月中该井气量回零,放空未果的情况下。
再一次果断采用该方法,仅4天内,该井就再次成功复产,气量约9000方。
该方法的缺点是操作较为烦琐,且每次装运设备的成本也较高。
复线气举:该方法由于工程较大,没有全部开展。
仅在文108-2井复产时,临时构建了一条从文199井至该井的复线气举管线。
该井于3月11日停产后,由于该井能量较低,采用高压气源间歇注气,未果。
此后,采用了临时复线气举管线进行连续气举,取得良好效果,将井筒积液基本带出。
接着在站内进行放空带液,恢复该井自身产能。
进行关井复压后,开井后产量1.2万方,带液均匀良好,产液2.5方/日,得产成功。
该方法特点是一次投资较高,但在其后的过程中,操作简单,成本较低。
注泡排剂:该方法使用成本较高,一般用在气井井筒积液较多,依靠气井本身的能量不足以带出的情况下使用。
一般应用在气井本身能量较高的情况下。
该方法的一个实例是文23-19井,2001年11月24日打泡排,之前带液不完全,积液严重。
12月1日开井,产水量减少,每日约1方,生产平稳。
由于地层压力不断降低,越来越多的气井依靠自身能量已经无法形成连续稳定带液生产的工作状态。
并且由于气井结盐需要注水,而注水防盐后几乎所有的气井都不能依靠自身的能量将注入井筒的水排出。
我们有针对性地开展了气举排水采气、泡沫排水采气、优先油管排液采气等排水采气方法,取得了一定的效果。
泡沫排水采气虽然成本低,便于操作,但需要一定的临界流量,如果气井气量低于使用泡排的临近流量,加入泡排后气井不仅不会产生好的效果,反而会产生积液现象。
优先油管排液采气只能对目前排液采气有困难的气井有一定的帮助。
而高压气源气举排水采气确可以利用在:
1 气井在作业后复产。
2、结盐井注水洗井。
3、自身能量不足低压出水井。
4、冬季生产管线吹扫。
4 结论
高压气源气举排水采气在气田开发后期对气井作业后复产、结盐井注水洗井、自身能量不足低出水井带液生产、冬季生产管线的吹扫等都得到了充分的利用。
参考文献
[1] 张坚,黄琨.石油工程项目管理实践:塔里木油田分公司范例研究[M].石油工业出版社,2006,(6):36-76.
[2] 中国石油天然气集团公司职业技能鉴定指导中心.采气工(石油石化职业技能培训教程)[M].北京:石油工业出版社,2014:47-83.
[3] 张中伟.采气工必读[M].北京:中国石化出版社,2006:10-44.。