可調式噴射引流裝置在榆林氣田的應用

胡均志，王雅萍，劉 慧，王 磊，張玉華，李 丹

（中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林 719000）

隨著氣田開發時間延長，低產低效氣井逐漸增多，榆林氣田目前該類氣井占總井數的29.07%，采氣貢獻率占9.4%。該類氣井產水而產量低，攜液能力差，最小攜液流量低于實際配產，氣井生產時帶水困難，對氣井生產帶來不良影響。隨著氣田的開發，低產低效井壓力逐漸降低，產水量也逐漸增大，所以低產低效氣井的有效開采是當前面臨的主要問題。

1 天然氣噴射引流技術應用現狀

1.1 應用現狀

榆林氣田南區應用噴射引流技術，以一口高壓、高產氣井引射3～4口間歇氣井，噴射裝置在加熱爐與節流總機關處接入流程，2009年在榆10站、榆13站、榆14站安裝4套噴射引流裝置。通過現場試驗，在榆林氣田南區應用噴射引流技術取得了以下效果：

（1）應用噴射引流技術，使間歇氣井能夠連續、穩定生產，平均開井時率提高了83%，試驗期間增產氣量 97.075 7×104m3；

（2）降低了氣井井口壓力，提高了管線運行安全系數，同時改善水合物形成條件，有效防止了井堵，期間減少了甲醇注入量3.19 m3；

（3）間歇氣井連續、平穩生產，避免了頻繁開、關井，減低了地層激動傷害；

（4）試驗期間，開、關井次數控制在4次/月以下，大大降低了員工開、關井的勞動強度；

（5）研制出適用于榆林氣田的噴射引流配套工藝技術，創造效益195.304 4萬元/年；

（6）實現了間歇氣井壓力≤5 MPa正常生產，降低生產成本，延遲了增壓開采時間。

1.2 制約推廣應用因素分析

噴射引流是以集氣站內一口高壓、高產氣井引射間歇氣井，高壓、高產氣井為間歇氣井連續、穩定生產的能量來源，因此，引射氣井的壓力、產量影響著裝置的運行效果。制約噴射引流技術推廣應用因素：

穿過自然保護區的河道應分析生物廊道和斑塊功能。保護無脊椎動物的河流廊道寬度大約需要3~12 m；保護鳥類遷徙及魚類、小型哺乳動物覓食的廊道寬度大約需要12~30 m；削減面源污染物和保護河流岸帶野生動物的廊道寬度大約需要30~60 m。規劃中應結合生物調查資料和岸帶情況確定。

（1）受氣井產液、地面管線等外部因素影響，氣井壓力、產量發生變化，噴射裝置不能完全在設計參數中運行；

（2）隨著氣田的不斷開發，引射氣井的壓力、產量逐漸降低，不能滿足裝置的設計運行要求。

2 可調式噴水引流技術研究及應用

2.1 可調式噴射器結構原理

三個連接口處都采用標準法蘭連接；調節手輪4可以帶動錐端閥桿左右移動，從而改變高壓氣的流量和壓力，進而改變氣體流過文丘里管噴嘴7的流速。

工作原理為：高壓氣從左端入口進入，進過文丘里噴嘴后加速，在低壓氣吸入室形成局部低壓區，從而將低壓氣吸入，與高壓氣混合后，從右端混合氣出口流出。隨著高壓氣壓力、低壓氣壓力的變化，引射比也在變化，因此，需要調節文丘里噴嘴處高壓氣的流量和壓力，使引射比始終保持最佳值。

2.2 可調式噴射器運行數值模擬

高壓入口10 MPa，低壓入口3.2 MPa，低壓氣進入喉部與高壓氣混合后由噴射器出口流出，出口壓力為4.2 MPa，模擬后收斂。

2.3 可調式噴射器現場安裝

2.3.1 試驗選井

2.3.2 安裝流程設計

2.3.3 現場安裝

2.4 應用效果評價

表1 噴射引流氣井安裝概況

在高壓氣壓力一定時，低壓氣流量隨低壓氣壓力的增大而增大。

在高壓壓力一定時，引射比隨低壓氣壓力的增大而增大；在高壓氣壓力12 MPa、流量13×104m3/d時，低壓氣井在壓力為5 MPa時達到最大引射比22.4%。

調節噴射器手輪，高壓氣壓力與流量呈線性關系，流量隨壓力增大而增加。

（1）低壓氣壓力不變時，低壓氣流量隨著高壓氣的壓力呈二次指數變化，在11～13 MPa范圍內達到最大值，對應的引射比隨高壓氣壓力變化規律也是一樣；

（2）在高壓氣壓力 12 MPa、流量 13×104m3/d 時，低壓氣井在壓力為5 MPa時達到最大引射比22.4%；

（3）由裝在調試數據得出，可以通過調節裝置手輪，來調整裝置運行參數。

3 結論與認識

通過對噴射引流技術的優化研究，得到以下結論及認識：

（1）通過噴射裝置數值模擬、室內試驗，表明可以通過調整引射氣井壓力、產量來調整裝置運行參數，使裝置始終高效運行；

（2）通過可調試噴射引流裝在現場試驗，可根據現場氣井實際運行參數，調節裝置手輪，使噴射裝置達到最佳運行效果；

（3）目前噴射引流技術局限于有高壓氣存在的條件下，建議研究只有低壓氣存在的情況下引射器的利用。

［1］盧宏偉，呂海霞，孫利明，李鵬，李龍，仵海龍，周明明.噴射增壓可行性試驗及應用前景探討［J］.石油化工應用，2009，28（6）：44-48.

［2］王曉榮，王惠，宋漢華，韓勇.實現低壓氣井增壓開采的噴射引流技術［J］.石油化工應用，2009，28（6）：25-27.

［3］胡述明.噴射泵在低壓天然氣采輸中的應用［J］.石油礦場機械，2011，39（8）：62-64.

［4］陳東升，許云春，魏建軍，劉佳娜，吳云利.底水油藏電泵與噴射泵油水分采技術研究與應用［J］.石油礦場機械，2010，38（9）：68-71.

［5］王德偉.水力噴射泵負壓沖砂技術在錦州油田的應用［J］.石油礦場機械，2009，37（2）：89-91.

［6］金良安，盧勝利，王偉紅.匹配式多級噴射器設計的幾個關鍵問題［J］.石油礦場機械，2004，32（1）：24-26.

［7］浦暉，李學來.可調式引射器內流動的數值計算［J］.福州大學學報（自然科學版），2006，45（1）：145-148.

［8］石兆玉，史登峰，趙向龍，姜利民.可調式水噴射泵的研制［J］.區域供熱，2000，18（2）：10-13.