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(shù)大于1，氣油比高。根據(jù)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(xiàn)了該區(qū)塊的快速投產(chǎn)。截止到2012年10月利用氣舉排液誘噴技術現(xiàn)場施工58井次，探井投產(chǎn)2井次，施工成功率100%，平均單井產(chǎn)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(fā)取得的突破，尤其是興古7塊探明石油地質(zhì)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(xiàn)快速投產(chǎn)，因此，應用氣舉排液誘噴技術開發(fā)是實現(xiàn)該區(qū)塊快速投產(chǎn)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(chǎn)時按油井基本參數(shù)和鉆井泥漿比重等數(shù)據(jù)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(xù)注入一定量的氣體，降低管內(nèi)流體的密度，連續(xù)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(chǎn)[1]。

1.2 氣舉排液誘噴管柱主要技術參數(shù)的確定

為了滿足上述要求，開發(fā)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(jié)約了生產(chǎn)成本，降低了井控風險，縮短了投產(chǎn)周期。一體化管柱在井下要不受工作介質(zhì)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(shù)如下：（1）平衡壓力5～50 MPa；（2）氣舉管柱可承受50 MPa內(nèi)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(jù)興古7塊油藏的特點，設計了氣舉排液一體化快速求產(chǎn)系統(tǒng)，結構示意圖見圖1。

為了實現(xiàn)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(nèi)徑的一體式結構，以滿足氣舉排液快速投產(chǎn)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(chǎn)誘噴時間。

2.1 大孔徑單向閥

單向閥是實現(xiàn)連通環(huán)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(guī)修井和正常生產(chǎn)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(tài)下，套管通過注氣加壓，逐漸打開氣舉閥將環(huán)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(xù)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(zhì)精心設計和試驗，大大提高了可靠性。同時結合生產(chǎn)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(yè)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(guī)的標準φ73mm外加厚9（或者平式）油管螺紋，方便作業(yè)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(yōu)點

根據(jù)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(yōu)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(jù)油井情況確定，有效放大生產(chǎn)壓差，對地層具有誘噴作用。

（3）縮短興古7潛山區(qū)塊投產(chǎn)時間，降低生產(chǎn)成本，減少作業(yè)次數(shù)。

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

（5）適用水平井和多分支井投產(chǎn)，不受井身結構限制，投產(chǎn)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(yè)的安全環(huán)保風險。

4 現(xiàn)場試驗情況

從2008年至2012年10月，運用該技術共現(xiàn)場施工58井次，探井投產(chǎn)2井次，平均單井產(chǎn)量高達58.2 t，實現(xiàn)了該區(qū)塊快速建產(chǎn)和高效開發(fā)。

5 結論

實踐已經(jīng)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(qū)塊開發(fā)的實施成本，取得了較好的開發(fā)效果，投產(chǎn)效果明顯，為更深層的對巨厚潛山油藏持續(xù)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(shù)設計與優(yōu)選技術研究[J].天然氣工業(yè)，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(yōu)化與強度計算校核[J].天然氣工業(yè)，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(yè)，2008，28（1）：100-102.