低压低产气井排水采气工艺技术研究

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:武守汉
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,我国的低压低产气井排水采气工艺技术发展迅速,文章针对低压低产气井排水采气工艺技术问题,本次研究首先对排水采气技术的概念及应用目标进行简单分析,然后从多个角度出发,对低压低产气井排水采气工艺技术进行深入研究,为提高我国气井的产量奠定基础。
        中国石化中原油田普光分公司  四川省达州市  635000
        摘要:随着科学技术的发展,我国的低压低产气井排水采气工艺技术发展迅速,文章针对低压低产气井排水采气工艺技术问题,本次研究首先对排水采气技术的概念及应用目标进行简单分析,然后从多个角度出发,对低压低产气井排水采气工艺技术进行深入研究,为提高我国气井的产量奠定基础。研究表明:目前,随着低压低产气井数量的持续增加,对低压低产气井进行排水采气已经成为了目前的研究重点,通过对国内外文献进行调研后发现,同心毛细管技术、柱塞气举效应工艺技术、超声波原理技术、连续油管采气处理技术以及不同孔径管柱排液技术等五项技术是低压低产气井实现排水采气的成熟技术。
        关键词:低压低产气井采气;工艺技术
        引言
        天然气资源可以说是重要的化石能源,它在社会发展中扮演着十分重要的角色,能够有效的促进社会发展和经济进步。然而在长期的开采以后,气井必然会出现产量下降、开采难度提升的问题,在这种情况下如何保证天然气资源的顺利开采,就成了我们必须要研究的重要课题之一。
        1排水采气的概念
        所谓的排水采气技术主要是利用某些技术手段,将井下处于低压状态的天然气排出井口,在排出的过程中,需要将已经液化的天然气排除。在利用排水采气技术的过程中,将地层中的水资源进行有效的处理,避免井下出现积液问题十分关键,这是实现天然气采集的基础,能有效的降低天然气采集能耗和提高采集效率。
        2低压低产气井排水采气工艺技术研究
        2.1泡沫排水采气技术
        泡沫排水采气技术能够有效处理气井自主喷射能力低下、气流速度低下的问题,具有极其可观的处理效果。实际上这种技术的原理十分简单,将表面活性剂通过气井井口注入到井底,而后利用天然气气流本身的搅拌作用,使起泡剂和井底积液混合并在短时间内产生稳定的含水泡沫,气体的滑脱量将会大幅度下降,气液混合物的密度会下降,最终降低井底压力,均衡井底和井口压力,使积液在气流作用下升至地面,在此之后再行添加消泡剂即可完成水气分离,达到排水采气的目标。泡沫排水采气技术的优势在于气抬升动力来自于地层本身的气流,因此不需要额外添加动力设备,成本低、效果突出、性价比高,整个过程和自喷开采的过程完全相同,所以操作十分简单、工作人员适应速度快;现有的起泡剂和泡沫助采剂能够适应不同的气井,因此泡沫排水采气技术还具有一定的普适性。
        2.2产水井复产综合工艺技术
        在运用产水井复产综合技术的时候,需要明白其简单的原理,这种技术相对于其他技术而言,最大的好处就是利用高压气来当做整个工艺的气源。将高压气从被油管的形式注入到与其对应的井内。从而使得各个井底的井筒液比进一步的增大,同时,通过排水的方式,使得所携带的液体到达地面,从而形成气压差,最后使得相关气井完成自喷的生产。在进行气源选择的时候,相关的部门人员要注意不气源井的选取不能含水,而且对于井口压力的要求也有一定的限制和规范,即如果相关的操作人员发现井口的压力大于井口不积液时候的压力,要及时的关闭井口,并且对井口要盖上相关的安全设备。此工艺的工艺要求就是,在高压气举时,气井要求有一定的设备及其相关的生产资料,以求达到实验的准确性,而且进行测验井筒的每个油管都应该佩戴好相关的套管,最好做到管管连通。另外,在进行放空工作的时候,要保证工艺施工的安全性和可靠性,并且施工的流程要做到详细、准确。最后,因为高,低压气井存在着一定的差异性,所以要确保他们之间所存在的集气站可以连通方便。


        2.3柱塞气举效应工艺技术
        所谓的柱塞气举效应工艺技术主要是利用针管效应,柱塞为整个排水采气过程中的机械力来源,然后在气井低压的环境中,利用柱塞来回往复的推动,解决井底的积液问题,最终实现排水采气的基本效果。众所周知,气井中的天然气本身就具有一定的压力,在天然气上升的过程中会带动柱塞一起运动,柱塞的运动可以实现携带液体的功能,即柱塞主要是通过气举效应,进而实现排液。但是,该种技术的使用需要根据现场的实际情况进行,这主要是因为柱塞运动的过程中会产生一定的天然气损耗。
        2.4涡轮泵排水采气技术
        涡轮泵指的是液压涡轮驱动的井下泵送设备,它最大的特点是利用高速水力涡轮代替了成本较高的潜油电机,并且为离心泵提供动力进行开采。整体优势十分明显:稳定性突出、容易控制、重量较小、耐高温抗腐蚀,同涡轮斜井泵排液采气技术的适应十分可观,一般不受气井深度、排量大小等因素的影响,能够在斜井中进行使用,在一些特殊情况下的使用效果优于潜油电泵。涡轮泵位于地表之上的结构和井下部分结构都与水力射流泵相同,井下涡轮泵一般由多级涡轮、混流泵、离心泵组成,和潜油电泵有相似的结构和功能。地面的动力液体通过油管深入到气井深处,为涡轮机提供动力使之发动,涡轮带动离心泵等旋转最终实现井液的顺利开采。
        2.5连续油管采气处理技术
        连续油管采气处理技术在应用的过程中并不需要对井底进行机械处理,因此,该种技术的应用成本相对较低,可以使得排液采气的效率得到大幅提升,在另一方面,在连续油管使用的过程中,可以将其代替抽油杆,因此,可以使得排液采气的投入成本降低,综合而言,这是一种高效益的排液采气技术。连续油管排液采气技术的基本原理就是利用液体自身的流动性,通过使用连续油管作为速度推升器,将液体的流速提高,使得液体可以沿着排液的方向被排出,实现气液分离的基本目标,达到提高气井产量的目的。在使用该种技术的过程中,可以降低机械排液对气井产生的磨损,进而使得气井的寿命可以得到大幅提升。
        2.6同心毛细管技术
        除了上文中提到的几种技术之外,同心毛细管技术也是比较具有代表性的一种开采技术。它能够有效的应对低压气井积水等问题,具有防腐、清垢、清蜡的作用,除此之外它还具有极高的性价比,在解决一系列井下开采问题的同时无需大量资金投入。同心毛细管技术工作原理主要是在积液气井的生产中,将管柱深入到井下部分并且注入化学发泡剂、达到降低井底压力的效果,有效的解决气井井底的液体滞留问题,提升积液排出速度。利用同心毛细管技术进行开采,具有突出的使用优势,除了能够提升气井产量之外,还具有能够提升增产周期、安装难度低的特征。同心毛细管柱能够在同一气井中进行反复使用,也可以在其他气井中进行应用,整体的应用灵活性十分可观。
        2.7连续排水采气
        完成单周期排水采气后,机器人会停留在井口,此时其中心流道开关阀仍旧处于关闭状态,当停留时间达到设定周期开关阀排水时间后,机器人重新自动采集当前的井口油管压力,自动计算出下一周期的预定井深,然后打开中心流道开关阀,井下智能机器人依靠自重再次进入采气管柱,完成又一个周期的排水采气过程。
        结语
        综上所述,受到各种因素的影响,我国低压低产气井的数量不断增加,如果实现低压低产气井的排液采气功能是一项重大问题。目前,同心毛细管技术、柱塞气举效应工艺技术、超声波原理技术、连续油管采气处理技术以及不同孔径管柱排液技术是较为成熟的低压低产气井排液采气技术,每种技术都有优缺点,气体单位需要根据自身的实际情况对排液采气技术进行合理的选择。
        参考文献:
        [1]余辉,张雅婕,杨小春,邹翔.低压低产气井排水采气工艺技术[J].化工管理,2018,(9):177.
        [2]蔡海强.低产低压气井排水采气技术研究[J].中国化工贸易,2015,(17):6-6.
        [3]王保龙,黄军,石常宁.浅析低压低产气井排水采气技术[J].石化技术,2019,26(4):248.
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