页岩气井排水采气的方法优选
摘要:随着页岩气的开采水平的不断提高,人们对页岩气井开采经济目标也不断增加。
我国已发现的页岩气气藏的地质特点和产期层出水的现象,给达到我们产量目标带来了很大的困难。
页岩气井的井筒积液如果长时间存在的话,不仅会造成产气层的伤害,还会影响到页岩气井的产量,因此,把井筒里的产出液在第一时间排出是页岩气井生产的必要工作。
本文研究了在排液采气相关文献的基础上,研究高产液页岩气井的排液采气方案的优选及适用条件,以解决出液严重对产量的影响的问题。
概述:天然气作为一种优质的清洁型化石能源,将逐渐取代煤炭和石油,成为我国能源结构的主体。
不过,当前我国多数气藏受水侵的现象严重,气井井底出现了大量的积液,增加了气井排水采气的难度,降低了气井的生产能力,需要最大程度发挥排水采气技术的功能,以清除井底积液,提高气井的生产力。
1、泡沫排水采气。
原理是通过套管(用油管生产的气井,占多数)或油管(用套管生产的气井)注入表面活性剂,在天然气流的搅动下,气液充分混合,形成泡沫。
随着气泡界面的生成,液体被连续举升,泡沫柱底部的液体不断补充进来,直到井底水替净。
起泡剂通过分散、减阻、洗涤等作用,使井筒积液形成泡沫,并使不溶性污垢如泥沙和淤渣等包裹在泡沫中随气流排出起到疏导气水通道增产稳产的作用。
在水平井中,设计出了水平井专用的泡沫排水棒,该棒利用干冰遇水产生大量气体而形成的反作用力把泡沫排水剂推送至水平井的最末端,使得在最优处产生泡沫,从而使得排水采气的效果最好。
该技术适用于低压、水产量不大的气井,尤其适用于弱喷或间歇自喷气水井,日排液量在120m /d以下,井深一般不受限制。
此种工艺管理、操作极为方便,且投资少效益高,易推广,是一种非常经济、有效的排水采气技术。
泡沫排水采气技术的选井原则如下:①井底温度要<150℃,井深≤4000m[1]。
②气井井底油管鞋处气流的速度要>0.1m/s,产水量<150m3/d。
③二氧化碳含量要≤86g/m3、地层水总矿化度≤50000mg/L、含凝析油≤45%、硫化氢含量要≤23g/m3。
④油管鞋必须在气层的中部段,因如果距离中部较远的话,井底的积液过高,泡沫剂一流到油管鞋处就会被气流冲走,达不到排除积水效果。
2、气举排水采气。
依靠从地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中汇合,利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低,以将其排出地面的一种举升方式。
气举排水采气工艺适用于弱喷、间歇自喷和水淹气井。
排量大,日排液量可高达300m~,适宜于气藏强排液;适应性广、不受井深、井斜及地层水化学成分的限制;适用于中、低含硫气井。
该工艺设计、安装比较简单,易于管理,是一种少投入、多产出的先进工艺技术。
该技术的选井原则如下:①井深≤4200m。
②开式气举:产水量可控制在50-250m3/d,井底静压Pr≥15MPa。
③闭式气举:产水量可控制在50-150m3/d,井底静压Pr≥8MPa[2]。
④半闭式气举:分正举和反举。
正举:产水量可控制在50-250m3/d,井底静压Pr≥10MPa。
反举:产水量可控制在300-400m3/d,井底静压Pr≥14MPa。
3、机抽排水采气技术
机抽排水采气技术的主要原理是在抽抽机的基础上,将电动机运转的能量转变为抽抽机上下重复运作的能力,通过抽抽杆上下摆动泵柱塞,利用油管排出液体,利用套管采出气体。
该技术的优点有:操作和设备简单、投资成本低、可靠性能高、采气的效果高。
该技术的缺
点有:对气井下方的流体介质要求高、设备需要大量的电源支撑,如果气井下方的气体和泵无法融合的话,就会大大减少排液量。
该技术的选井原则如下:日排水量为10-100m3,温度<120℃,泵挂深度<2700m,产层中部深度为1000-2900m,当前地层压力为2.4-2.6MPa,变产后的套管压力为1.5-2.0MPa。
天然气排水采气技术的优化
一方面,天然气排水采气技术的优化受到了技术因素的影响。
技术因素包括了设备使用、开采条件、排液量、增产气量以及最大井深等。
另一方面,天然气排水采气技术的优化还受到了经济因素的影响。
其中,设备使用包括了设备运转的效率、设备维修管理的难度以及设备调整的灵活性等;开采条件包括了含砂量适应程度、高气液比适应程度、地层水结垢适应程度以及腐蚀性适应程度;排液量是指排水采气技术的排液能力;最大井深是排水采气技术在气井正常作业时的最大深度。
另一方,天然气排水采气技术的优化还受到了经济因素的影响。
经济因素包括了工艺成本、投资回收期以及最短作业周期等]。
在对经济因素的优化需要注意的有:对有一定自喷生产能力但带水不畅的气井,应选择管柱技术;对有自喷能力且工艺措施只起诱喷复活手段的气井,应选择气举技术;对井底压力过低,对排液量要求高的气井,应该选择电潜泵技术。
参考文献:
1.何庆鹰,朱魁试论排水采气工艺研究现状及发展趋势[期刊论文]-中国新技术
新产品 2013(09)
2.气井深度排水采气工艺技术研究与应用[期刊论文]-中国高新技术企业
2011(21)
3.赵煊排水采气工艺技术研究现状及趋势[期刊论文]-中国石油和化工标准与质量 2011(04)。