氮氣氣舉排液技術在曙光油田的應用

趙長亮

摘要：在油田開發生產方式中，氣舉是一種有效的排液方式，可以快速徹底地排出井筒積液和井底附近地層的液體。但是隨著井深深度的不斷增加，常規的氣舉排液已經不能滿足目前的生產需求，采用氮氣氣舉技術可高效排液， 該技術也是今后油田措施改造重要技術之一。

關鍵詞：氣舉排液；氮氣；曙光油田

前言

隨著油田的不斷深入開發，曙光油田產能建設逐步增加，2018年曙采二區曙66塊計劃投產新井幾十口，前期投產的新井在開井初期都出現了泥漿卡、砂卡等卡泵情況，影響了新井的正常投產。分析原因是由于新井較深，平均深度在3000米，普通洗井無法有效的將泥漿全部替出井筒，甚至在洗井的過程中將泥漿擠入地層，造成二次污染，待開井生產后又抽回泵筒，造成卡泵，大量外來流體的侵人，造成了對油層的很大傷害。曙光油田常規排液存在速度慢、不靈活、深度淺且安全性差等問題，傳統的氣舉排液管柱只適用于淺井，由于深井氣舉措施的排液口壓力較大，增加了井口失控的風險，因此我們研究應用了氮氣氣舉工藝技術，通過在管柱的不同深度下入氣舉閥來逐級降低氣舉排液壓力，減小深井氣舉的作業風險，達到氣舉排液的目的，減少開井初期采水的時間，使新井投產后盡快見效。氮氣氣舉成為常規油井排液的主要手段，使遼河油田利用氮氣氣舉工藝技術在排液方面拓展了新的途徑。

1 氮氣氣舉排液工藝

氮氣氣舉是通過氮氣車從油套環空將氣體注入油管，或者從油管注入，套管返出的方式，降低井筒液體密度，從而將流體舉升到地面的一種采油方式，目前氮氣氣舉在國內外油田得到廣泛的應用。通過氣舉的方式將井內液體舉升到地面污染罐內，是一種非常有效的排液方式。

1.1氮氣氣舉排液工藝原理

氮氣氣舉排液就是在井口通過地面氮氣車制出的氮氣，通過環空注入高壓氮氣，氣體通過利用氣體的膨脹能特性，在較短的時間內達到排空井筒液體的目的。注氮氣排液工藝原理是在環空或油管中注人氮氣，以氮氣的體積及其減壓后的膨脹體積占據井筒中的空間排替井內液體，達到用最短的排液時間排液目的。

1.2制氮設備

目前曙光油田使用的制氮設備就是制氮車，制氮車可以在空氣中收集氮氣，并將氮氣增壓，該設備主要是采用了生物分子膜技術，空氣進入膜中即可將氮氣、氧氣分離。整個設備性能好、排量大、氮氣排出壓力高、能長時間連續運轉。其主要的技術參數是：氮氣最大輸出排量10-15標準m？/h，最高工作壓力26-35Mpa，氮氣純度>95%。制氮車可以用于氮氣氣舉排液，它具有排液速度快、施工時間短、適合不同壓力的油層排液的特點。

1.3地面施工工藝流程

（1）連接氣舉管線，連接液氮泵車，在進口管線上可以加一個單流閥，防止井筒流體進入泵車；

（2）啟動液氮增壓泵和高壓液壓泵前，必須充冷卻泵腔，由于工作介質液氮是低溫液化氣，必須保證泵有足夠的正凈吸入壓頭，即泵腔吸入壓力應比液氮在泵腔溫度下的飽和蒸汽壓高一定值；

（3）泵腔溫度降低達到規定標準后，啟動曾壓泵和高壓液氮泵，注入氮氣。

1.4施工注意事項

（1）用壓風機在油井和氣井中氣舉非常危險，因為在油、氣井筒中，空氣中的氧氣與井筒中的天然氣混合，當天然氣占混合氣體總體積的5%～15%時，遇到明火就會發生爆炸。因此禁止使用空氣在油、氣井中氣舉作業是必須遵守的安全措施；

（2）禁止在舉高的套管中起下油管，防止油管與套管撞擊引起火星，發生爆事故；

（3）氣舉過程中發生管線刺漏，要放空管線中的壓力再做處理，不允許在高壓下砸管線；

（4）氣舉施工，進出口應使用硬管線連接，同時禁止操作人員穿越高壓管線；

（5）氮氣可以造成人員窒息，液氮車的停放及工作場所必須通風良好；

（6）液氮溫度較低，操作中應注意凍傷防護措施。

2 現場應用效果：

氮氣氣舉排液是通過向油套環空注入高壓氮氣，用以降低井筒液體密度，并通過氣舉閥來調節井筒平衡壓力，在井底流動壓力的作用下，將液體排出井口。同時，注入氣在井筒上升過程中，體積逐漸增大，氣體的膨脹功對液體也產生攜帶作用。截止目前，已實施5井次，累計排液200m3，其中泥漿32m3，油水混合液20m3，效果顯著，并且措施新井在開井后正常生產，沒出現卡泵現象，達到了預期效果。

3結論

（1）氮氣氣舉排液是一種行之有效的工藝技術，已成為油田排液技術的主要手段。

（2）氮氣的生產原料是以空氣為主，所以氣源充足、穩定，設備移動靈活，完全可以滿足氮氣氣舉工藝的要求，氮氣氣舉具有安全可靠、占井周期短、效率高等特點，同時可以快速徹底地排出井筒和地層的液體，保持一定的井底流壓，防止地層出砂和坍塌；

（3）氮氣氣舉技術縮短了完井試油周期，排液期間，地層可以保持很高的生產壓差，較大的提高了排液量，減少了排液的時間，制氮的原料成本很低，直接可以利用空氣來進行制氮，并且不受時間的限制，氮氣氣舉排液技術與其它排液技術相比，現場施工更加安全、高效，具有很廣闊的應用推廣空間。

參考文獻：

[1]于學濤.連續油管注氮氣氣舉排液在氣井的應用[J].石化技術， 2015（3）

[2]陳明.氮氣氣舉在徐深21—2井的應用[J].中國科技博覽， 2012（28）：598-598