排水采氣工藝優選研究

薛向春, 李 悅, 閆彥東

（延長油田股份有限公司子長采油廠， 陜西 延安 717300）

調研當前排水采氣工藝方法可知，氣井實施排水采氣工藝措施應具備以下集中地質特征：氣層產氣量低，傳統的生產方式無法將氣層積液攜帶至地面；地層中水體主要存在于在氣井裂縫中；氣井具有封閉性弱彈性水驅特征；地層水聚集到井底或周圍區域。

排水采氣工藝方法的優選要綜合考慮地層結構，氣井深度及氣井產量等因素，同時，還要考慮外部條件的影響，如場地的大小、交通便利情況、電源接入情況等，通過綜合評價優選出最有效地排水采氣工藝方法措施。

1 泡排劑性能優選

對現油田主要使用的各種泡排劑進行調研，收集相關信息，進行相關性能進行比較。

表1 UT及HY系列常用泡排劑性能統計表

2 加注時機優選

2.1 氣井動能因子

臨界攜液模型大都以理想化的霧流流態模型進行計算，通過室內水氣兩相模擬試驗結果分析可發現：在環霧流和段塞流兩種流態下也具有一定的攜液能力，并且單位流體所具有的動能（動能因子）與天然氣氣量、天然氣相對密度、流壓等參數存在以下關系：

動能因子是氣水兩相在油管內流動特征的主要判斷依據，表征氣井的能量，從而折射出了生產氣井的攜液能力，通過計算動能因子來判斷氣井是否積液，確定排水采氣措施實施的最佳時機。

表2 不同類型氣井動能因子與日產氣量及井口套壓關系表

隨日產量的下降，動能因子出現了兩級降低的現象，Ⅰ類井動能因子轉折點大約發生在動能因子為3.6左右。當氣日產量降低到0.8×104m3/d以下時，動能因子加速降低。Ⅱ類井動能因子轉折點大約發生在為3左右。當氣日產量降低到0.6×104m3/d以下時，動能因子加速下降。Ⅲ類井轉折點出現在動能因子為1.5左右，當氣日產量降低到0.45×104m3/d以下時，動能因子降低速度加快。

分析動能因子可得以下結論：隨著日產量的降低，動能因子整體呈現出了兩級降低的變化趨勢，Ⅰ類井因生產狀況良好，未出現明顯的轉折點。如果動能因子變化出現折點，這表明此時氣井中出現了積液，則該階段宜采用排水采氣工藝。

2.2 臨界攜液流量分析

泡排措施的要達到預期的效果，需有效的保證氣井連續生產以及增產兩個方面，在保證氣井連續生產的前提，當氣井產量下降到低于臨界攜液流量時，應考慮提前采取泡排措施，以保證氣井能夠連續生產，減少積液對氣井生產的影響。

表3 不同井口油壓、油管規格氣井臨界攜液流量

對于特定規格油管的氣井，當氣井攜液流量小于臨界攜液流量時，就需要開展泡排措施。

2.3 積液高度分析

選現場井口進行試驗研究得到以下數據。

表4 氣井積液情況統計表

由圖可知，當積液高度在不高于400 m氣井的生產基本不受積液的影響，可以繼續生產；積液高度高于400但小于2 000時會受到積液的影響，出現一定的生產波動；積液高度大于2 000時，積液對氣井的生產影響嚴重。綜合考慮，在積液高度大于400時應開始采用排水采氣措施。

綜合以上分析認為：對相應規格油管的氣井，當氣井攜液流量小于臨界攜液流量時，就應該開展泡排措施；如果動能因子變化出現折點，這表明此時氣井中出現了積液，則該階段宜采用排水采氣工藝。Ⅰ類井轉折點出現在為3.5左右，日產氣0.8×104m3/d，Ⅱ類井2.5左右，日產氣0.6×104m3/d，Ⅲ類井為1.5～2左右，日產氣0.45×104m3/d。

3 加注周期優選

正常加注量=（氣井積液量×加注濃度）/稀釋比例藥效周期=積液量/（水氣比×日產氣量）

圖1 積液高度小于400 m、400～1 000 m的壓力、產量變化圖

圖2 積液高度1 000～2 000 m、2 000～3 000 m的壓力、產量變化圖

選取油井進行套壓、產量統計試驗分析，得到以下結論。

隨著生產時間的增加，套壓增大，油套壓差升高。在采收加注泡排劑排水采氣時，按加藥周期為5天。每次加藥量在100 mL左右時，試驗效果明顯，之后縮短加注周期，加注周期改為3天，試驗效果明顯。

4 加注方式優選

對泡排劑和泡排棒試兩種不同的加注方式進行了試驗，并對結果進行統計分析，從試驗結果中可以看出日產量大于0.3萬方是：泡排棒、泡排劑都具有較好的增產效果，不過泡排棒的增產效果更加明顯。當日產量小魚0.3萬方時：泡排棒的增產效果要優于泡排劑。

通過對泡排劑、泡排棒兩種加注方式進行對比，當油套環空加注失效率高于油管加注時，建議采用油管內直接加注泡排劑、泡排棒。

5 結 論

（1）對相應規格油管的氣井，當氣井攜液流量小于臨界攜液流量時，就應該開展泡排措施；如果動能因子變化出現折點，這表明此時氣井中出現了積液，則該階段宜采用排水采氣工藝。Ⅰ類井轉折點出現在為3.5左右，日產氣0.8×104m3/d，Ⅱ類井2.5左右，日產氣0.6×104m3/d，Ⅲ類井為1.5～2左右，日產氣0.45×104m3/d。

圖4 日產氣量小于0.3萬方的氣井效果

（2）通過對泡排劑、泡排棒加注方式進行比較，當油套環空加注失效率高于油管加注時，建議采用油管內直接加注泡排劑、泡排棒。

（3）隨著生產時間的增加，套壓增大，油套壓差升高。在采用加注泡排劑排水采氣時，按加藥周期為5天。每次加藥量在100 mL左右時，試驗效果較明顯，之后縮短加注周期，加注周期改為3天，試驗效果明顯。

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