氣井泡排棒自動投放裝置研制及應(yīng)用

田 偉，賈友亮，陳德見，白曉弘

（長慶油田公司a.油氣工藝研究院；b.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室，西安710018） ＊

氣井泡排棒自動投放裝置研制及應(yīng)用

田 偉a，b，賈友亮a，b，陳德見a，b，白曉弘a，b

（長慶油田公司a.油氣工藝研究院；b.低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實驗室，西安710018）＊

針對氣井泡沫排水采氣過程中固體起泡劑采用人工井口投放的現(xiàn)狀，研發(fā)了一種具有遠程控制功能的泡排棒自動投放裝置?，F(xiàn)場應(yīng)用表明：該裝置操作方便，施工費用低，實現(xiàn)了泡排棒的定時定量自動投放，滿足了氣田數(shù)字化管理的需要。

氣井；泡沫排水；投棒裝置

在天然氣井生產(chǎn)過程中，常伴有地層水產(chǎn)出，隨著地層壓力不斷下降，產(chǎn)氣量逐漸降低，當(dāng)產(chǎn)氣量低于氣井臨界攜液流量時，氣體無法將產(chǎn)出水全部攜帶出井筒，導(dǎo)致井筒積液，影響氣井正常生產(chǎn)。

泡沫排水采氣是向井筒注入一定比例的起泡劑后，在天然氣流的攪動下，使井底積液轉(zhuǎn)變?yōu)榕菽瓲盍黧w，從而降低積液密度，減小地層水的表面張力，達到舉升井筒積液的目的。該技術(shù)具有設(shè)備簡單、施工容易、見效快、不影響氣井正常生產(chǎn)等優(yōu)點，在氣田得到普遍應(yīng)用［1－4］。目前，液體起泡劑主要采用平衡罐、柱塞泵、泡排車［7－8］3種注入方式。固體起泡劑需要人工井口加注，人員勞動強度大，操作費用高。為此，研制了一種泡排棒自動投放裝置［9－10］，實現(xiàn)了固體泡排劑的定時定量投放。

1 結(jié)構(gòu)及原理［11－12］

1.1 結(jié)構(gòu)組成

自動投棒裝置采用電磁驅(qū)動，由太陽能供電系統(tǒng)供電，通過時間控制器及遠程控制器實現(xiàn)電磁頭的通斷電控制。

裝置主要由殼體、電磁頭、轉(zhuǎn)盤、儲棒筒等17個部分組成，如圖1。殼體承壓21MPa，設(shè)有13個儲棒筒，每次可裝投12根泡排棒。

圖1 自動投棒裝置結(jié)構(gòu)

1.2 工作原理

投棒裝置安裝在采氣樹頂部，二者通過法蘭連接，實施裝棒與投棒過程。

1.2.1 裝棒過程

裝棒前，關(guān)閉井口采氣樹1＃、4＃閥門，殼體泄壓后將1根泡排棒放入當(dāng)前與裝料口相連通的儲棒筒中，手動控制電磁頭通電，電磁鐵產(chǎn)生的力矩促使轉(zhuǎn)盤發(fā)生旋轉(zhuǎn)，固定于轉(zhuǎn)盤上的儲棒筒同時旋轉(zhuǎn)固定角度。此時，下一根儲棒筒與裝料口連通，裝入第2根泡排棒。重復(fù)上述過程，依次完成12根棒的裝料操作。

1.2.2 投棒過程

裝棒完成后，關(guān)閉放空閥及裝料口，打開采氣樹1＃、4＃閥門殼體充壓，沒有裝入泡排棒的第13根儲棒筒與井口相連通，電磁頭通電，儲棒筒旋轉(zhuǎn)固定角度。此時，第1根裝有泡排棒的儲棒筒與井口連通，泡排棒在重力作用下落入井筒。重復(fù)上述過程，當(dāng)12根泡排棒全部加注完成后，人工到井口重新裝填藥劑。

2 現(xiàn)場應(yīng)用

2011－06前，蘇XX井采用人工井口投放固體泡排棒；2011－07－05安裝泡排棒自動投放裝置，加注周期3d／次，加注量4根／次，設(shè)備運行正常。目前該井產(chǎn)氣量平均2 000m3／d，套壓在2.5～7.0MPa之間波動，表現(xiàn)為周期性產(chǎn)液特征，如圖2。

圖2 蘇XX井采氣曲線

3 結(jié)論

1） 泡排棒自動投放裝置可通過時間控制器及網(wǎng)絡(luò)信號遠程控制電磁頭通電時間，實現(xiàn)了泡排棒的定時、定量自動投放。

2） 該裝置操作簡單，性能穩(wěn)定，解決了氣井固體泡排劑采用人工投注的問題。

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Development and Application of Automatic Bar Dropper for Foam Drainage Gas Well

TIAN Weia，b，JIA You－lianga，b，CHEN De－jiana，b，BAI Xiao－h(huán)onga，b
（a.Oil ＆Gas Technology Institute；b.National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low－Permeability Oil ＆Gas Fields，Changqing Oilfield Company，Xi’an710018，China）

Solid foam agent is usually injected by manual－operation in the course of foam drainage，so an automatic bar dropper which could be operated by remote control system was designed.The application showed that the device was easy in operation and low in cost，the injection of solid foam agent in fixed time and quantity was realized and the requirement of digitized management in gas field was fulfilled.

gas well；foam drainage；bar dropper

1001－3482（2012）03－0069－02

TE934.1

B

2011－09－20

田 偉（1975－），男，甘肅天水人，工程師，碩士，主要從事采氣工藝研究，E－mail：tw＿cq＠petrochina.com.cn。