煤層氣間抽井管理方法探討

李 俊 陸 海 常 磊 陳 巧 鄒紅剛 盧彥恒

(1.華北油田山西煤層氣勘探開發(fā)分公司，山西 048000;2.中國石油工程設計有限公司，北京 100085)

煤層氣間抽井管理方法探討

李 俊1陸 海2常 磊1陳 巧1鄒紅剛1盧彥恒1

(1.華北油田山西煤層氣勘探開發(fā)分公司，山西 048000;2.中國石油工程設計有限公司，北京 100085)

本文通過對選取的62口煤層氣間抽實驗井進行分析，得出煤層氣間抽井的實施在保證了氣量穩(wěn)定的同時，又降低了設備故障率，提高單井的實際經濟效益。從而提出選取間抽井的一般規(guī)律，即要綜合考慮地質構造、地面生產表現(xiàn)和便于管理三方面因素，為煤層氣間抽井的管理提供一定的借鑒意義。

煤層氣 間抽井 檢泵 排采

1 概況

目前關于油井的間抽理論和實踐均較多，對煤層氣井間抽研究很少。煤層氣生產是一個排水降壓的過程，在排采后期進入氣相流階段，主要表現(xiàn)為產氣上升，產水下降，甚至無液。壓裂裂縫未延伸的區(qū)域受滲透率低影響，該區(qū)域的煤層水不能流向井筒，造成地層供液不足，地面生產表現(xiàn)為無液。分析認為前期排水已形成足夠的壓降面積，不產液時，大量解吸的甲烷分子，仍能在壓力差和濃度差作用下，運移至裂隙，保持穩(wěn)產。

該類型的井動液面穩(wěn)定在煤層附近，功圖顯示地層供液不足，泵充滿程度不夠，產氣量又比較穩(wěn)定。抽油機運轉的主要目的就是排水，當?shù)貙硬怀鏊畷r，空轉抽油機理論上對煤層氣產出沒有意義。且無液狀態(tài)下的“干抽”會造成泵效低、桿管偏磨、桿斷脫等不利影響，嚴重影響氣井正常生產。選擇符合條件的井進行間抽，減少抽油機運轉時間，可以提高泵效，節(jié)約電能，減小設備的損耗。

2 選井原則

選井的首要原則是地層供液不足，而非工況影響導致的井口產液少,可以從各個方面來考慮。對于地層供液不足，可以從動液面和示功圖測試參數(shù)、煤層構造、井距三方面來分析。

2.1 功圖顯示地層供液不足

一些老井普遍沉沒度低，導致沉沒壓力低，造成產液量少或不產液，泵效低。

圖1 xx-8排采曲線

該類井由于地層能量得不到有效補充，只在排水階段排出少量的水，在排采后期長期無液，煤沒度低且穩(wěn)定，穩(wěn)產時間長。例如HG20-8，于2008年6月27日投產，至目前累計產氣625萬m3，累計產水只有580m3，且產水量主要集中于投產后的半年時間(圖1)。該類井短時間停井后，液面不回升，流壓穩(wěn)定，氣量也能夠保持長時間穩(wěn)定。

2.2 構造控制

位于構造高點或相對封閉地質體的井，供水能力弱，無水源補給。在排采初期排出足夠的水后，就能形成足夠的壓降面積，在排采后期產水量少，該類井可以考慮間抽。

構造低部位或向斜低部位容易成為匯水區(qū)，一般供水能力強，且有構造翼部不斷地水源補給，理論上產水能力強。在生產過程中，如產水少，需結合鄰井狀況及工況條件分析(泵是否漏失，排采制度是否合理，氣鎖等)，確定導致產水少的原因，對于工況造成的產水少，要及時檢泵作業(yè)，恢復產水量。另外，低部位的煤層氣井會對高部位的井形成助排作用，如果排液下降，會造成高部位煤層氣井產氣量下降。所以對于該類井要謹慎間抽。

位于斷層附近井，由于可能會溝通含水層，一般產水量大，需要結合鄰井及地面生產情況，確定斷層影響及是否間抽。

2.3 井距小、加密井

加密井投產時間較鄰井晚，鄰井前期已對該區(qū)域進行了一定程度的排水。加之加密井的投產，減小了井距，排水區(qū)域有限。在排采后期，不產液主要是因為地層供液能力弱。對作業(yè)區(qū)加密井產水產氣進行統(tǒng)計，平均日產氣1875m3，高于作業(yè)區(qū)整體平均日產氣；平均日產水0.13m3，遠低于作業(yè)區(qū)整體平均日產水量。加密井呈產水少，產氣高的特點。

2.4 單井負荷穩(wěn)定、自動化設備完好

目前間抽井可以利用程序實現(xiàn)自動啟停，減少人力，但只有在單井負荷穩(wěn)定的前提下，該自動化程序才能實現(xiàn)。在實施間抽后，需要對日產量隨時監(jiān)控，隨時啟井，所以需要自動化設施完好。如果出現(xiàn)自動化故障，需要及時解決。在前期實驗過程中，已有部分井在停井后，因無法實現(xiàn)自動啟井，故取消了間抽。

以上三方面不是孤立的，需要結合起來，同時考慮，才能選出最適合間抽的井。

3 確定間抽制度

確定間抽制度要綜合考慮以下三方面：

(1)確保井底流壓保持穩(wěn)定，不回升。對于未裝井底壓力計的井要密切關注液面的變化，保證液面穩(wěn)定、不回升是關鍵。

(2)保證產氣量相對穩(wěn)定。利用自動化傳輸設備，關注實時生產數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)氣量下降，分析原因，隨時啟井。

(3)最大程度節(jié)約成本。由于晚上電費較白天低，可以制定晚上啟井，白天停井的制度。

目前，間抽井多采取22:00至06:00啟抽，其余時間停井的制度。對于不產液的井，還可以適當延長停井時間。

4 間抽效果

對樊北作業(yè)區(qū)62口間抽井進行統(tǒng)計分析，產氣量總體比較平穩(wěn)。并且減少單井設備運行時間，從而減少設備損耗，降低設備故障率，延長了檢泵周期。選定的間抽井至今未檢泵，節(jié)約了成本,從而提高了質量效益。

樊北作業(yè)區(qū)對62口間抽井電機功率進行統(tǒng)計如下：4kW電機1臺，5.5kW電機29臺，7.5kW電機1臺，15kW電機29臺，18.5kW電機2臺。根據(jù)排采制度及公式計算，62口間抽井，日節(jié)電量2080kWh，年節(jié)電量759200kWh，節(jié)電費用42.5萬元。

5 結論及認識

(1)煤層氣井后期排采保持流壓穩(wěn)定、不回升是關鍵。“連續(xù)排采”本質上是為了保證流壓不波動、平穩(wěn)下降。但對于排采后期無液的井，穩(wěn)定流壓并不需要抽油機的連續(xù)運轉。從成本和工況方面考慮，間抽是必要的。

(2)間抽井主要針對地層供液不足井。選擇間抽井還需要結合地面生產情況，煤層氣產狀及構造位置、自動化設施等情況綜合判斷。

(3)密切關注間抽井自動化數(shù)據(jù)，如果氣量下降，要分析原因，如是間抽原因，則啟抽或調整間抽制度。

[1] 郝麗，段寶玉.煤層中水對煤層氣產量的影響[J].中國煤層氣，2012，3(4)：32-34.

[2] 于小明.低沉沒度對抽油機井檢泵率的影響[J].油氣田地面工程,2011，30(4)：65-66.

[3] 殷良.油井間抽的實踐與應用[J].內蒙古石油化工,2014，4：50-51.

[4] 郭宏斌.關于供液不足抽油機井合理間抽制度的探討[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013，6：116.

(責任編輯 桑逢云)

Discussion on the Management Method of Intermissive Pumping CBM Wells

LI Jun1, LU Hai2, CHANG Lei1, CHEN Qiao1, ZOU Honggang1, LU Yanheng1

(1.Shanxi CBM Exploration and Development Branch, PetroChina Huabei Oilfield Company, Shanxi 048000;2.China Petroleum Engineering Design Co.,Ltd.,Beijing 100085)

In this paper, based on analysis of the 62 intermissive pumping CBM wells, we may draw such conclusion that the gas production stable, at the same time, the equipment failure rate reduced, which improved economic benefit. Thus the general rules of selecting intermissive pumping wells are put forward., geological structure, production status, the management three aspects should be comprehensively considered, which provides certain reference for the management of intermissive pumping CBM Wells.

CBM; intermissive pumping well; pump inspection; drainage

李俊，男，助理工程師，現(xiàn)于華北油田山西煤層氣分公司從事煤層氣排采管理工作。