興古潛山油田氣舉排液誘噴開采技術的研究與應用

周賀

摘 要：興古7塊為古潛山裂縫性稀油油藏，地層壓力系數大于1，氣油比高。根據其油藏特點，研制了氣舉排液誘噴管柱，利用氣舉排液誘噴技術實現了該區塊的快速投產。截止到2012年10月利用氣舉排液誘噴技術現場施工58井次，探井投產2井次，施工成功率100%，平均單井產量高達58.2t。

關鍵詞：興古潛山 氣舉 誘噴 水平井

中圖分類號：TE377 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（b）-0053-01

興古潛山油田是遼河油田最新勘探開發取得的突破，尤其是興古7塊探明石油地質儲量2095萬t，油藏縱向上含油厚度高達1600 m。興古7塊的油井普遍具有自噴能力，然而在鉆井過程中使用了泥漿、壓井液等保證了施工的安全，只有排出壓井液、泥漿進行誘噴才能實現快速投產，因此，應用氣舉排液誘噴技術開發是實現該區塊快速投產的有效途徑。

1 氣舉排液誘噴開采技術

1.1 技術原理

在完井投產時按油井基本參數和鉆井泥漿比重等數據設計合理的誘噴采油管柱，在管柱設計位置下入標定好壓力的氣舉閥，安裝好采油井口和進站管線，從套管連續注入一定量的氣體，降低管內流體的密度，連續氣舉排出鉆井泥漿和壓井液等，逐漸降低對地層的壓力進行誘噴，帶動水平井段和分支井段的油氣流進井筒，直至排出地面，進行自噴生產[1]。

1.2 氣舉排液誘噴管柱主要技術參數的確定

為了滿足上述要求，開發了一次替噴二次氣舉誘噴轉抽一次管柱工藝，即：氣舉閥隨桿式泵外工作筒一趟管柱，解決了二次壓井污染的問題，而且節約了生產成本，降低了井控風險，縮短了投產周期。一體化管柱在井下要不受工作介質的壓力、溫度等復雜因素的影響，必須使一體化管柱具有耐壓、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、使用壽命長和可靠性高的特點[2]，這給一體化管柱的設計工作提出了更高的要求。因此，設計的氣舉排液誘噴管柱的技術參數如下：（1）平衡壓力5～50 MPa；（2）氣舉管柱可承受50 MPa內壓；（3）氣舉管柱可承受50 MPa的外壓；（4）單向閥可承受50 MPa的壓力；（5）氣舉管柱最大外徑：φ115 mm；（6）適合套管：9 5/8″；7″；5 1/2″；（7）適用油管：2 1/2″外加厚油管或平式油管；（8）底閥孔徑從4.7擴大為6.4 mm；（9）最大長度：2120 mm。

2 氣舉排液誘噴管柱結構設計

根據興古7塊油藏的特點，設計了氣舉排液一體化快速求產系統，結構示意圖見圖1。

為了實現氣舉排液誘噴管柱的設計，采用了固定式閥工作筒，氣舉閥和管柱為同內徑的一體式結構，以滿足氣舉排液快速投產和人工清蠟、測試的需要。氣舉排液誘噴管柱中，核心部件是氣舉閥及單向閥。其中左側為耐高壓單向閥，右側為氣舉閥。為了滿足大排量的需要特配套研制了大孔徑氣舉閥，提高了排液效率，縮短了投產誘噴時間。

2.1 大孔徑單向閥

單向閥是實現連通環套空間和油管的關鍵部件之一，對這個部件的具體功能設計要求如下[3]：

（1）在常規修井和正常生產工況下，氣舉閥關閉，油套管通過油管或篩管連通。

（2）在氣舉排液狀態下，套管通過注氣加壓，逐漸打開氣舉閥將環套空間與油管連通。

（3）承受壓力120 MPa。

（4）常閉式結構。

2.2 大孔徑氣舉閥

氣舉閥是氣舉排液的核心部件。為解決耐高壓問題，設計和采用了多層波紋管，在50 MPa下可以長期連續工作。為解決耐酸問題，將全部零件進行耐酸化設計。同時，對閥球、閥座，氣門芯等零部件的材質精心設計和試驗，大大提高了可靠性。同時結合生產需要擴大了閥孔的通徑，提高了過流面積[4]。

2.3 氣舉排液誘噴管柱

氣舉排液誘噴工作筒是安裝單向閥和氣舉閥的連接體，承受著高壓氮氣及其他作業等帶來的強作用，特別是高溫、劇烈震動，有時還要承受高壓沖擊，因此，采用了以下技術：

（1）標準化連接技術：兩端均采用常規的標準φ73mm外加厚9（或者平式）油管螺紋，方便作業施工，連接可靠。

（2）整體式結構強化技術：管柱筒體為整體式加工出來的，強化了結構承壓、抗沖刷安全性。

（3）導向接頭氣舉閥保護技術：將氣舉閥連接到工作筒上后，兩端的連接頭設計為帶倒角的扶正式結構，保證在水平井中施工中氣舉閥本體不受損壞。

（4）特殊氣舉閥錐管螺紋連接加工技術：安裝氣舉閥錐管螺紋中心線與工作筒中心線具有偏心距e，又要求兩中心線平行，并且錐管螺紋深度要嚴格控制，否則單向閥不密封，使用輔助中心定位卡具，有效地解決了這一加工難題。

3 氣舉排液誘噴技術開采優點

根據興古7塊的油藏特點，利用氣舉排液誘噴技術開采具有以下優點：

（1）完井后及時進行壓井液或泥漿的返排，縮短殘液在油井中的滯留時間，減少油井污染。

（2）排液深度可根據油井情況確定，有效放大生產壓差，對地層具有誘噴作用。

（3）縮短興古7潛山區塊投產時間，降低生產成本，減少作業次數。

（4）氣舉排液誘噴工作筒承受內壓100 MPa，外壓50 MPa，內徑和油管同尺寸設計，保證投產后油井的日常管理。

（5）適用水平井和多分支井投產，不受井身結構限制，投產后油井出水可以再次氣舉排液誘噴。

（6）該技術簡便、高效、可靠、準確，適應性強。

（7）清除了地下管柱作業的安全環保風險。

4 現場試驗情況

從2008年至2012年10月，運用該技術共現場施工58井次，探井投產2井次，平均單井產量高達58.2 t，實現了該區塊快速建產和高效開發。

5 結論

實踐已經充分證明，針對興古7塊這樣地層能量高，且大部分都是深井或超深井的水平井，利用氣舉誘噴開采技術大大降低了該區塊開發的實施成本，取得了較好的開發效果，投產效果明顯，為更深層的對巨厚潛山油藏持續勘探奠定了基礎。

參考文獻

[1]蘇樂琦，汪海，汪召華，等.氣舉閥氣舉排液采氣工藝參數設計與優選技術研究[J].天然氣工業，2006，26（3）：103-106.

[2]張系斌，張伯年.氣舉管柱的受力分析[J].石油機械，1995，23（9）：47-52.

[3]張金良，吳曉東，龍小平，等.定向井中油管柱優化與強度計算校核[J].天然氣工業，2005，25（3）：67-70.

[4]呂彥平，吳曉東，郭世生，等.氣井油管柱應力與軸向變形分析[J].天然氣工業，2008，28（1）：100-102.