柱塞氣舉井口簡易裝置系統研究及試驗

衛亞明，楊旭東，姚 堅，雷建永，趙崢延，劉雙全，肖述琴

(1長慶油田公司油氣工藝研究院 2低滲透油氣田勘探開發國家工程實驗室 3長慶油田公司第二采氣廠)

蘇里格氣田屬典型的低壓、低滲、低豐度“三低”氣田[1-4]，隨著氣田的開發，低產低效井比例逐年增加，如何發揮低產低效井產能，保持氣井穩產成為亟待解決的技術難題。從措施經濟性、適用性、安全性及增產效果等方面的評價結果可以看出，柱塞氣舉排水采氣技術適用于氣量小(0.1×104m3/d以上)、液氣比較高(小于5 m3/104m3)的氣井，而且自動化程度高、井筒滑脫損失小。所以，柱塞氣舉排水采氣技術是蘇里格氣田低產低效井提高采收率的最經濟合理技術。

常規柱塞氣舉地面裝置由井口防噴裝置、智能控制盒、氣動截止閥、集氣站內控制系統、減壓閥組成[5-12]。柱塞氣舉排水采氣裝置運行時是利用井口控制系統采集井口油套壓、產氣量并由數傳電臺傳輸至集氣站，集氣站確定最優的柱塞氣舉開關井制度，再由數傳電臺將制度返回至柱塞氣舉地面裝置智能控制盒，智能控制盒實現對氣動截止閥氣源的控制，達到氣動截止閥的開啟，最終實現柱塞氣舉的開關井。柱塞氣舉裝置如圖1所示。它的缺點是對于蘇里格氣田中低壓集氣模式井口采用電磁閥開關井的氣井來說，常規柱塞氣舉地面裝置系統復雜、配件多。

圖1 柱塞氣舉裝置示意圖

一、井口簡易柱塞氣舉裝置系統

井口簡易柱塞氣舉裝置系統由井口防噴裝置、集氣站內控制系統、井口控制系統、數傳電臺、電磁閥組成，這五部分全部采用原有技術產品，見圖2。將井口防噴裝置通過法蘭與井口測試閥門連接來實現緩沖柱塞上行力與捕捉柱塞的目的；借助集氣站內控制系統實現最優的柱塞氣舉開關井制度優化，井口控制系統實現數據采集與發出指令，數傳電臺傳輸數據及指令，電磁閥實現柱塞氣舉裝置開關井。

圖2 井口簡易柱塞裝置系統生產控制示意圖

1.井口數據采集、無線傳輸

由安裝在井口各相應部位的傳感器實現井口壓力、流量數據的實時采集，采集到的信號傳送到井口控制系統，并通過數傳電臺傳輸到集氣站。

2.集氣站內數據處理

集氣站內電臺接收井口發來的信號，送到集氣站內控制裝置進行處理。集氣站內控制裝置對接收到的數據進行自動分析，并確定最優的柱塞氣舉開關井制度。

3.命令執行

集氣站內控制裝置將“最優的柱塞氣舉開關井制度”的開啟與關斷命令通過數傳電臺傳輸至井口控制系統，井口控制系統指令電磁閥啟停實現柱塞氣舉裝置開關井，最終實現柱塞在油管內進行周期舉液。

本方案創新點是在蘇里格氣田中低壓集氣模式井口采用電磁閥開關井的情況下，通過采用電磁閥取代常規柱塞氣舉地面裝置的氣動截止閥和智能控制盒，簡化柱塞氣舉井口裝置系統，實現電磁閥控制柱塞氣舉裝置開關井。

二、井口簡易柱塞氣舉裝置系統效果分析

蘇Χ井開采層位為山1，氣層中深3 337.5 m，試氣無阻流量3.911 7×104m3/d，2015年10月14日投產，投產前套壓均為23.60 MPa。生產一段時間后該井油壓1.79 MPa，套壓5.72 MPa，平均產氣量0.569 2×104m3/d，氣量較小，處于間歇生產狀況，該井流壓測試曲線如圖3所示，由圖3中可以看出流壓在2 848 m出現轉折，說明氣井有積液，2016年9月25日該井采用井口簡易柱塞氣舉裝置系統生產，集氣站內控制系統根據所采集的井口壓力、流量數據實行開2 h關2 h生產制度，從2016年11月10日實行開3 h關2 h生產制度，油壓1.22 MPa，套壓1.83 MPa，油套壓差0.61 MPa，日均產氣量1.169 7×104m3，生產曲線見圖4。井口簡易柱塞氣舉裝置系統生產階段氣井能夠保持連續平穩生產，直至2016年12月27日氣井測壓人為關井。采用井口簡易柱塞氣舉裝置系統生產階段，統計平均增產氣量0.505 6×104m3/d，增產幅度達到88.8%，增產效果顯著。試驗前后采氣曲線如圖4所示。

圖3 蘇X井流壓測試曲線

圖4 2016年蘇X井試驗前后采氣曲線

三、結論

通過采用電磁閥開關井的氣井，井口電磁閥可以取代常規柱塞氣舉地面裝置的氣動截止閥和智能控制盒，簡化了柱塞氣舉井口裝置系統，實現了電磁閥控制柱塞氣舉裝置開關井。井口簡易柱塞裝置現場應用62 d，平均增產氣量 0.505 6×104m3/d，增產幅度達到 88.8%。井口簡易柱塞裝置取代了常規柱塞氣舉地面裝置，簡化了井口裝置，實現了降本增效，為蘇里格氣田效益開發開辟了一條新途徑。