汪輝(中石化華北油氣分公司采氣一廠,河南 鄭州 450006)
連續(xù)油管排水采氣工藝技術分析與應用
汪輝(中石化華北油氣分公司采氣一廠,河南 鄭州 450006)
氣井在生產中后期,由于產層壓力下降、產量降低,部分氣井原生產管柱不合理,井筒攜液能力變差,從而導致井底積液嚴重,氣井自噴能力變差甚至停噴,嚴重影響正常生產。本文對連續(xù)油管排水采氣技術進行了一定的研究與分析,并在此基礎上對連續(xù)油管排水采氣工藝提出了建設性的認識。
連續(xù)油管;排水采氣;分析應用
隨著氣井開采時間的增加,壓力和產量降低,攜液能力變弱,若生產管柱內徑過大,會使井筒內氣流速度過小而無法到達連續(xù)排液的目的,導致井筒積液不斷增多、井底回壓增大、產氣量降低等問題。本文通過調研國內外連續(xù)油管排水采氣工藝技術,并結合氣井實際生產特點分析表明:連續(xù)油管工藝可有效提高氣井攜液能力,對氣井穩(wěn)產、提高采收率有很好的促進作用。
連續(xù)油管排水采氣工藝是在欠平衡條件下下入直徑更小的油管并懸掛于井口,形成新的生產管柱進行生產。通過減小氣體上升截流面積,使得流體速度增加,高速氣流對產出液的攜帶能力增強,有效減緩氣井積液周期。該工藝具有施工時間短、增產見效快及避免壓井等優(yōu)點。
在實際采氣過程中,當氣井產量小于臨界液流量時,井筒中的液體就會以混合氣柱的形式不斷累積,當井筒中的積液累積到一定程度時,使得井口壓力和產量隨之急劇遞減,嚴重制約了氣井產能的有效發(fā)揮。因此,需要采取措施輔助氣井排液,延長自噴期。
根據(jù)井筒臨界攜液和優(yōu)選管柱排水采氣機理,要想使氣井避免出現(xiàn)積液,需要氣體流速達到該井的臨界攜液流速。因此對原有生產管柱進行改造,在原油管中下入管徑更小的連續(xù)油管,減小氣體通道面積,提高氣體流速,以達到提高氣井攜液能力的目的。
連續(xù)油管作為生產管柱排水采氣,關鍵要選擇適合氣井實際狀況的連續(xù)油管尺寸、連續(xù)油管作業(yè)車、連續(xù)油管井口懸掛器、連續(xù)油管堵塞器及其他配套工具。作業(yè)成功的關鍵在于連續(xù)油管下入井內后,能否將連續(xù)油管懸掛在井口裝置上,并將連續(xù)油管與原有油管的環(huán)形空間密封。連續(xù)油管作業(yè)車作為連續(xù)油管的運輸工具和下入裝置,懸掛作業(yè)操作窗用于連續(xù)油管懸掛操作井口懸掛器用于連續(xù)油管的懸掛。
目前國內外通常在氣井的生產過程中一般都是通過井口連續(xù)油管懸掛器將下入的連續(xù)油管懸掛在井口,使用連續(xù)油管進行生產作業(yè)。因此井口連續(xù)油管懸掛器的作用非常關鍵,在施工過程合理地選擇井口懸掛器將有利于連續(xù)油管作業(yè)的實施。
在下入連續(xù)油管后,主要有以下幾種生產方式:(1)將連續(xù)油管單獨作為天然氣生產通道;(2)將連續(xù)油管同原油管的環(huán)空作為生產管柱;(3)在井內加注泡排劑,并以連續(xù)油管或小環(huán)空的方式采氣。
實例簡介:某低壓低滲透氣井配產0.5×104m3/d,日均產液0.76m3/d,井口油壓2.3Mpa,套壓為5.6MPa,生產后期主要依靠泡排劑和放空排液生產。由于產量低,油管管徑偏大,排水困難,影響氣井正常生產。如果更換小直徑的生產管柱,需進行壓井作業(yè),施工周期長,不利因素多。因此選用連續(xù)油管作業(yè),將1.5”連續(xù)油管下入到預定的2680m深度并可靠地懸掛在井口懸掛器上,成功打掉連續(xù)油管末端堵塞器,投入正常生產。復產后該井日配產量為0.9×104m3/d左右,日均產液1.27 m3/d左右,油壓均為7.2MPa,套壓7.3MPa,氣水產量明顯增加,氣井壓力顯著恢復,連續(xù)油管排水采氣工藝在該井得到成功實施,取得良好成效。
(1)連續(xù)油管作為生產管柱具有操作簡單、施工費用低、產能恢復快等特點,連續(xù)油管作業(yè)只需3天左右,常規(guī)壓井換管柱作業(yè)需要15天左右,施工時可以在不動原有生產管柱的情況下進行,可以有效避免壓井對氣層造成的傷害;
(2)施工前根據(jù)氣井的壓力、氣水產量、井內管柱結構等參數(shù)對連續(xù)油管管徑進行優(yōu)化選型,對連續(xù)油管的下深位置進行優(yōu)化設計,這對保證連續(xù)油管下井后的排水采氣效果十分重要。
(3)連續(xù)油管施工作業(yè)不產生污染環(huán)境的廢棄物產生,對環(huán)境清潔友好。
(4)連續(xù)油管排水采氣工藝選井原則建議:
①氣井的產氣量達不到臨界攜液流量,導致氣井積液,油套不連通,連續(xù)排液生產困難井;
②氣井目前處于水淹狀態(tài),且油套不連通,常規(guī)措施無法復產;
③油管尺寸過大,且井內無重大事故落物,方便施工作業(yè);
通過將在原油管中下入合適的連續(xù)油管作為生產管柱,不僅能夠提高天然氣井排水采氣的生產效率,同時也能夠大大降低生產成本,降低作業(yè)風險,減少對氣層和環(huán)境的損害。在實際運用中,連續(xù)油管排水采氣工藝往往不是孤立進行的,現(xiàn)場應開展泡沫排水與連續(xù)油管工藝、氣舉排水與連續(xù)油管工藝等多種排水采氣措施相結合的技術研究與應用,加強氣井生產制度優(yōu)化與管理,以便達到發(fā)揮氣井最大產能的目的。
[1]常鵬,成育紅,曹朋亮,李大昕,鄒遠軍,楊鵬,杜孝華.蘇東氣田排水采氣技術研究[J].石油化工應用.2011(09):60-62.
[2]白曉弘,李旭日,劉凱文,趙彬彬,惠艷妮.速度管柱排水采氣技術的應用及改進[J].石油機械.2011(12):101-102.
汪輝(1985-),男,漢族,湖北鐘祥人,畢業(yè)于長江大學油氣石油工程專業(yè),采氣工程師,現(xiàn)主要從事天然氣開發(fā)與管理工作。