蘇里格氣田氣井排水采氣工藝技術研究

周銘子

摘 要：隨著天然氣不斷開發，低能低效氣井由于積液水淹問題進一步制約了蘇里格的開發生產，因此提出排水采氣工藝技術對蘇里格氣井進行措施改善。目前蘇里格氣田的部分氣井已經逐項開展數字化排水采氣工藝技術，在排水采氣工藝技術的應用下，使得氣井產量有了進一步的提升。

關鍵字：蘇里格 積液 排水采氣

一、氣井氣水組合特征分類及變化趨勢

1.1 氣井積液機理

天然氣開發過程中，會伴有地層中的凝析水或者地層中的間隙水的產生，氣井隨著開發生產其壓力也會發生變化，在開發初期氣井自噴能力較強，其攜液能力較強，該階段地層水或者凝析水會被帶至地面，不會造成井底內的積液。當氣井自噴能力隨著開發不斷降低時，氣井自身能力不足以將地層的凝水及地層水帶出道地面之上。此時隨著氣井的不斷生產開發地層水及凝析水的不斷聚集就會出現井底積液，從而影響氣井的生產能力。

1.2 氣井積液判斷

①生產數據分析法：通過對比井口油套壓、產氣量、產液量等數據，與正常生產數據相比較，若這些生產數據出現明顯異常情況可判斷積液。具體表現在以下幾個方面：產量迅速下降;油套壓差增加;套壓、產氣量呈鋸齒形周期性波動，二者呈相反變化趨勢。

②生產測試法：在氣井生產過程中通過放入氣井內電子壓力計，根據電子壓力計得到壓力剖面測試，又或者可以選取相關的液面測試儀器進行液面探測，從而得到對應的壓力梯度變化及井底液面高度，根據以上判斷是否出現井內積液。

③氣井臨界攜液流量分析法：通過準確計算氣井的臨界流量，然后將實際的產量與臨界流量進行對比，若實際產量大于臨界流量，則氣井無積液，否則氣井積液。對于蘇里格氣田低壓低產氣井，由于其產水量小，在油管內沒有形成連續的液流，因此，油管內氣體的流速是影響氣井排液的重要因素。氣體流速越大，其排液能力越強。

1.3氣井氣水組合特征分類及變化趨勢

根據氣井積液機理和積液判斷方法，氣井在生產過程中井筒內氣水組合形式不斷變化，按氣井氣水組合特征將氣井分為無液生產井、連續帶液生產井、波動帶液生產井、積液生產井、水淹停產井。

二、排水采氣技術機理

2.1? 優選管柱排水采氣工藝

氣井進入中后期開采過程中，氣井自身舉升能力較氣井初期相比逐步下降，采用優選管柱排水采氣工藝技術，針對氣井狀況優選適應的管柱大小，以減少氣流的滑脫損失。當氣井自噴管柱的舉升高度不斷增大，對應的氣井氣流速度也會逐步增快，此時當井底自噴管柱管鞋的氣流流速在臨界流速之上，這樣就可以持續性的將井底積水帶出;因此氣井在采取優選管柱排水采氣工藝的時候要結合氣井自身產能。在對于氣井排液能力較高、流速較快、產水量較大的氣井可選取大管徑排液，通過大管徑生產進而提升了井口壓力、減少了阻力滑脫損失，從而達到增產的目的。然而當氣井進入中后期開發，氣井自身產能不足，壓力不足，攜液能力下降，此時就可以選取小直徑管徑進行生產，小管徑管柱可以進一步增強氣流的攜液能力，使得氣流流速增加，促進排水，進而延長氣井的自噴期。

2.2? 泡沫排水采氣工藝

注入起泡劑是泡沫排水采氣的主要手段，起泡劑的主要作用是用于降低水的表面張力，通過對井底加入起泡劑改變了水的表面張力，水的表面張力會隨著加入表面活性劑的濃度發生變化。表面活性劑濃度越大其水的表面張力會進一步降低，起泡劑的起泡效率與水的表面張力下降速度相關。而水的表面張力也不是直線下降的，當起泡劑注入濃度超過了臨界膠束濃度時，水的表面張力不會在因起泡劑濃度的變化繼續降低。

起泡劑的注入會因為天然氣的流速變化使得其與井底水進行混合，井底大量的水與起泡劑反應，形成了大量的泡沫，泡沫相對于水的密度是比較低的，因此會改變氣、水相的流動流態，這樣使得氣井的攜水能力得以提升，也進一步減少了氣體的滑脫損失。

2.3? 氣舉排水采氣工藝

氣舉排水采氣是利用注入高壓氣體進行井底積液舉升，目前蘇里格氣田主要應用高壓注氣車及鄰井舉升兩種措施。串接氣井，利用鄰井高壓氣注入井內，實現注入氣體與地層產出的氣體進行混合，通過改變流動的壓力梯度，進一步減少了在舉升過程中的滑脫損失，進而排除井底積液，達到排水采氣的目的。

三、蘇里格氣田數字化排水采氣技術

3.1 工藝原理

第一、通過向氣井內注入泡沫劑，該藥劑在遇到水后會產生一定的泡沫;

第二、通過檢測井內變化狀態，泡沫劑與水進行混合反應后會改變液體自身的表面張力;表面張力的變化會使得體態狀態發生變化。

第三、氣流流動作用使得本已經產生的泡沫促進井內流態的變化，形成泡沫流，部分水會隨著泡沫不斷被帶著向上運動。

第四、通過利用泡沫攜液，在保證地層壓力一定的情況下，泡沫攜液會致使氣井自身的帶水能力得到提升，最終氣井中的流態液體會被舉升至井口，從而完成井底積液的外排。

第五、起泡劑的另一重要作用就是可以進一步降低氣體的滑脫損失，從而進一步提升起泡流態的鼓泡的高度。

3.2 泡排劑型號

泡排劑有很多不同的型號，在選擇泡沫劑的時候，我們需要了解實際中泡沫的穩定情況、發泡能力、對溫度的敏感情況、礦化的程度等的適應性，以及抗凝析油的程度分析，在對這幾方面進行綜合分析與評價的基礎上，綜合考慮現場的實際情況與應用效果進行綜合確定。

3.3 加（停）注時機選擇

①加注時機

一般認為一旦氣井氣量低于臨界攜液流量，不能連續攜液，則開始泡沫排水措施，而連續攜液井為降低天然氣攜液的能耗可適當加注少量泡排劑。

②停注時機

如果氣井的實際產量比泡沫排水采氣工藝低，那么在使用了一段時間以后，地層的能量慢慢的降低，泡沫排水的難度就會越來越難。因此這時候之前的施工措施已經不能產生作用了，施工的結果要比一開始更差一些或者幾乎是無效的，甚至會出現連施工的時候加入里邊的泡沫液都沒有排出來的這種情況，這就意味著泡沫排水工藝不能奏效，也就是說地層的能量不能夠滿足攜帶泡沫的情況，需要更換其他的工藝進行。

結論

在實際生產應用過程中選取不同的排水采氣工藝技術應當結合氣井自身狀態，積液嚴重情況，氣井生產數據等相關因素。泡沫排水采氣工藝技術是目前蘇里格氣田開發生產的主要技術措施手段。在氣井產、帶液情況日益突出，積液氣井規模日益擴大的情況下，大規模開展泡沫排水采氣對氣井連續穩定生產起到了重要作用。數控自動化泡排的使用則能降低人工泡排的成本，同時確保自動加注設備的正常使用，是數控自動化的改進和發展方向。

參考文獻

[1] 趙粉霞.長慶靖邊氣田產水氣井開采技術措施[J].天然氣工業，2005;25（2）

[2] 張書平.低壓低產氣井排水采氣工藝技術[J].天然氣工業，2005;25（4）

[3] 鐘曉瑜.川渝氣田排水采氣工藝技術現狀及發展方向[J].鉆采工藝，1999;28（2）

中國石油長慶油田第五采氣廠 陜西 西安 710021