應用井下分離技術 提高出水氣井采收率

趙如善 李學忠 張建芳

（勝利油田油氣集輸總廠，山東 東營 257000）

一 概況

目前，孤島采氣隊19 口出水井日平均出水量40 立方米，特別是冬季，增加了管理難度，嚴重影響氣井生產，制約了孤島和墾西氣田的天然氣生產。

二 出水井管理現狀

（一）出水井的分類

根據生產階段的不同，將出水井分為四類：第一類出水井：此類氣井是指處于自噴帶水采氣階段的氣井。這類氣井產能高，應隨時監控井口壓力、產氣量、出水量的波動和變化情況，根據實際情況更換不同尺寸的氣嘴來控制氣井的自噴帶水能力。第二類出水井：此類氣井是指處于加發泡劑排水采氣階段的氣井。第三類出水井：因出水量大，此類出水井加發泡劑排水已經起不到應有的作用。在處理此類井過程中可結合加發泡劑排水法，提高氣體帶液能力，縮短排液時間。第四類出水井：此類氣井由于積液嚴重已被水淹停產，而且不具備“套管向油管注壓”的條件。這類氣井在地質儲量大，采出程度低的情況下，可以抽吸作業，使此類氣井復活。以上四類氣井的劃分并不是固定的，是根據氣井生產過程中產能和帶水能力的變化劃分的。

（二）出水井的管理

就出水井而言，如果是少量出水，井口壓力變化不大可連續生產。壓力下將后可通過各種措施或間歇進行生產，有利于氣井壽命的延長和采收率的提高。

三 井下氣液分離技術

（一）井下氣液分離技術優點

該井下分離回注裝置的優點比較突出明顯：1、在進行實現分離回注以后，可以讓高含水氣井的產液量和含水率大幅降低，還可以讓舉升成本和施工成本大大降低；2、可以節約在地面處理污水的費用，降低了各種防腐藥劑、防垢劑和絮凝劑化學藥劑的使用，減少對環境的影響和污染；3、對延長報廢氣井的壽命找到了新手段，可以對氣田的開采周期延長了；4、降低了污水回注井的數量，對生產投資費用和設備費用的控制起到了良好作用；5、對井下新工具和設備的研究，可以推動采氣技術更好的發展，新的氣液分離技術對回注要求起到了支持作用。

（二）井下分離器的原理

1.旋流式氣液分離器。井下氣液旋流分離器的工作原理與地面相同，是根據單獨的液滴在空氣中的離心力。氣流從入口管切向進入分離器或從螺旋進入空腔，并在空腔內做回旋運動。由于在氣體，液體流量的質量差異，液滴和較重的離心力的作用下被甩到空腔的外壁墻上，因為氣體質量保持在內圈。所以大部分的液滴和氣體分離。摔到空腔壁的液滴由于重力和空氣驅動的向下運動，當到達圓錐體的底部，液體顆粒從排水口排出；當氣流流出的出水口通過旋轉。進入氣液分離器的地層流體，含有水和天然氣的大量分離。分離的水噴射裝置進入排水層，氣體和殘余水經過管道向上運動到輸氣管道。

2.井下螺旋分離器。井下螺旋分離器通過電纜和鋼絲繩到下到井筒內，固定在油管內部，可以讓比較干的氣體從采出氣中分出來，并且沿著油管煥套空間向井上部流動。類似于螺旋分選機，沒有移動部件的分離器，沿井筒上螺旋段多向流動，這里的螺紋螺距使氣體之間開始旋轉。液體的分離，一部分是通過對特定的內壁孔排出，并通過旁路管道進入油管套管環空。氣體和液體的剩余部分在舉升力作用下開始上行。然后通過管道，空氣流進入集輸管道；回流液體可以注入到注水井內的層位。分離器的性能取決于上的螺旋間距，數量，直徑，長度的分離器，與液體流量和氣體流量。

兩個解決方案，氣旋流氣液分離器是更適合于較高的液體含量。由于地下空間約束螺旋分選機，一般不適用于大流量的流體流動。新!為您提供類似表述，查看示例用法：

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（三）井下分離器的優點

根據設計的尺寸及組合形式，可在不同的場合下使用井下分離器；所占空間小，安裝方便，內部沒有運動部件，重量輕，且維修較容易；運行費用低。在系統管路中有0.3～0.4Mpa以上的壓差即可正常工作，勿需其他動力，如果將維修等費用估計在內，總運行費用可大大降低；使用方便、靈活，可以單臺使用，也可并聯使用，加大處理量。又可以串聯使用，提高處理質量；同時可根據不同的處理要求，使其結構略有變化，從而達到較好的效果；工藝較簡單，效益明顯；分離過程中全封閉，使凈化后的氣體和被分離介質均可由管道輸送，實現閉路循環，減少了環境污染。

（四）可行性分析

孤島、墾西油氣田含氣面積共51.6平方千米，剩余可采儲量12.99 億立方米，兩氣田的氣藏類型均為受構造控制的巖性氣藏，儲層主要集中在明化鎮組、館陶組上段第（1+2）砂層組、東營組。孤島氣藏的氣層有效厚度為6.0米，墾西氣藏的氣層有效厚度為4.63米。可采儲量的采出程度：孤島油氣田為85.59%，墾西油氣田為32.17%，但是由于兩氣田開發時間早大部分氣井處于生產的中后期，開采困難，其中出水井和水淹井又占了生產井的42%，因此解決了生產井的出水問題，就能提高天然氣的產氣量和采出程度。氣藏深度較淺，孤島氣田氣藏深度為470.2—1192.1 米，墾西氣藏深度為1240—1770 米。較淺的儲層為井下分離器的安裝和維修提供了有利條件。

（五）存在問題

由于井下條件限制，加上各種不穩定因素影響，具有一定風險性；對套管尺寸有一定要求。現有氣井套管尺寸都已固定，進口井下分離器不一定適用，獨自研究存在技術和資金問題；產出氣中含砂量的大小直接影響分離系統的工作效率。孤島和墾西氣田的氣層巖性均為泥質膠結的粉砂巖、粉細砂巖，氣層有一定的含沙量，這是進一步需要研究和解決的問題；井下部件的增加，可能增加發生故障的概率。使用材料的好壞直接影響到分離器的使用壽命。

四 結論

對出水井進行有效管理，進一步提高出水井的采收率，控制遞減，挖潛增效現階段氣層氣管理中的一項重要工作。在日后的工作中,我將結合生產實際繼續做好出水井排液采氣技術的研究,以實現出水氣井的科學管理，從而提高孤島、墾西氣田的采出程度。