論氣井排液采氣方式與排液采氣井安全評(píng)價(jià)

熊德進(jìn) (中國石油青海油田馬仙采油廠, 甘肅 敦煌 736202)

論氣井排液采氣方式與排液采氣井安全評(píng)價(jià)

熊德進(jìn) (中國石油青海油田馬仙采油廠, 甘肅 敦煌 736202)

在氣井產(chǎn)出天然氣的過程中，會(huì)產(chǎn)出一定量的水，導(dǎo)致產(chǎn)氣量降低或者停產(chǎn)。此時(shí)，需要采取合理的排液采氣措施，通過提高采收率來保證氣井產(chǎn)能。本文以南八仙油氣田采氣井生產(chǎn)為實(shí)例，討論常用的排液采氣方式，并對(duì)排液采氣井安全進(jìn)行初步評(píng)價(jià)。

排液采氣；采氣井；安全評(píng)價(jià)；研究現(xiàn)狀

1 國內(nèi)外排液采氣工藝的研究現(xiàn)狀

排液采氣技術(shù)始于20世紀(jì)40年代的美國和蘇聯(lián)，現(xiàn)今已廣泛使用于氣井生產(chǎn)中，大大提高了含水氣井的產(chǎn)量。國內(nèi)排液采氣的技術(shù)研究始于20世紀(jì)70年代，但發(fā)展一直很緩慢。直到90年代，四川普光氣田從國外引進(jìn)了數(shù)臺(tái)高速射流泵并成功應(yīng)用于采氣生產(chǎn)中，使排液采氣技術(shù)在國內(nèi)油田得到了實(shí)質(zhì)性的發(fā)展。當(dāng)前，國內(nèi)主要的排液采氣方式有泡沫排液、柱塞氣舉、氣舉、機(jī)抽排液等，其他的一些新技術(shù)、新工藝也有少量應(yīng)用。

2 南八仙油氣田排液采氣現(xiàn)狀

目前，南八仙油氣田共有氣井75口，其中進(jìn)低壓伴生氣28口，開井生產(chǎn)65口，日氣115萬方左右(其中天然氣壓縮機(jī)回收30.0萬方左右)。由南八仙氣藏特殊性質(zhì)決定，目前南八仙氣井都不同程度在積液和出液?jiǎn)栴}。 根據(jù)油田產(chǎn)氣井現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)：日產(chǎn)液小于1.0方的有16口；1.0方至2.0方的有15口；大于2.0方9口。根據(jù)產(chǎn)液量大小，將每日產(chǎn)液大于1.0方的劃為出液嚴(yán)重井，已占南八仙油田開井?dāng)?shù)的60%。根據(jù)氣井流壓測(cè)壓梯度顯示氣井產(chǎn)量與產(chǎn)液量程明顯的正相關(guān)關(guān)系，說明南八仙氣井出液和積液現(xiàn)象已經(jīng)成為制約南八仙氣井發(fā)展重要因素。

3 排液采氣方式

目前，南八仙油田采用的排液采氣方式主要有四種：增大壓差排液采氣、泡沫排液采氣、下泵排液采氣、小油管排液采氣。各種方式的特點(diǎn)和原理如下：

增大壓差排液采氣。該方法原理是零回壓放空排液采氣，需要進(jìn)行周期性放噴，主要用8.0毫米到10.0毫米氣嘴進(jìn)行放空，靠排液才能穩(wěn)定生產(chǎn)的氣井占到能持續(xù)進(jìn)中高壓氣井的52%。適用于有持續(xù)生產(chǎn)能力、測(cè)壓梯度大于0.1MPa/100m、油套壓差大于2.0MPa等情況。具有快速、便捷、見效快等優(yōu)點(diǎn)，但也有對(duì)地層傷害大、縮短氣井生產(chǎn)時(shí)間、排液不徹底等缺點(diǎn)。

泡沫排液采氣。該方法主要是通過向氣井內(nèi)注入化學(xué)起泡劑，使井底積水產(chǎn)生大量含水泡沫，這些含水泡沫密度低，滑脫損失小，容易被氣體攜帶出井筒外。具有穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間長、資源浪費(fèi)少，對(duì)地層傷害小等優(yōu)點(diǎn)，但工序較繁瑣。南八仙主要使用氣井液體泡沫排水劑XHY-4和油氣井用有機(jī)硅消泡劑XXP-1進(jìn)行泡排試驗(yàn)，共試驗(yàn)60余日，泡排9口井，都取得了良好的效果。泡排兩個(gè)月累計(jì)增氣72.0萬方，效果明顯。

下泵排液采氣。該方法適用于被水淹沒的氣井、低壓產(chǎn)水氣井或間噴井，要求氣井具有一定的產(chǎn)能、鄰近無高壓。它是通過抽油機(jī)帶動(dòng)深井泵做抽吸運(yùn)動(dòng)，最終天然氣由套管產(chǎn)出，而水從油管中排除。該法也具有一定局限性，對(duì)于產(chǎn)水量多大、井深超過2200m的氣井不適用。南八仙下泵排液采氣共有14口，其中機(jī)采排液采氣11口，管式潛油泵排水采氣3口，其中7口井取得良好的成果。實(shí)現(xiàn)日增氣5.1萬方左右，效果顯著。該法具有維護(hù)方便、效果好的優(yōu)點(diǎn)，但容易出現(xiàn)進(jìn)口密封效果不好、井下情況難以分析的缺點(diǎn)、

小油管排液采氣。該法適用于新投和措施作業(yè)氣井。主要是通過對(duì)自噴管柱管徑的調(diào)整使得氣流的滑脫損失減少來實(shí)現(xiàn)排液采氣，這是一種依靠自身能量的自立式氣舉排液方式。目前，南八仙共有小油管生產(chǎn)井3口，穩(wěn)定日產(chǎn)氣量5.55萬方，累計(jì)產(chǎn)氣470萬方。具有攜液能力強(qiáng)、穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)，但容易出現(xiàn)結(jié)蠟等異常情況，而且測(cè)試?yán)щy。

4 排液采氣井安全評(píng)價(jià)

氣井排液采氣過程中，存在很多危險(xiǎn)因素，例如采氣過程中，各種設(shè)備都會(huì)承受一定的壓力，容易造成破壞而發(fā)生事故。這些安全事故一旦發(fā)生，后果往往不堪設(shè)想，危害波及范圍可達(dá)數(shù)十公里。目前，由于受實(shí)際條件所限，排液采氣井安全評(píng)價(jià)研究較少。根據(jù)排液采氣方式的特點(diǎn)，進(jìn)行定性和定量的分析具有重要意義。用事故樹分析方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)排液采氣井存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。這種方法是通過對(duì)可能導(dǎo)致事故的危險(xiǎn)因素進(jìn)行研究，分析他們之間的邏輯關(guān)系，逐步深入直到找出事故的基本原因和系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，最終評(píng)價(jià)系統(tǒng)的安全性。例如優(yōu)選管柱排液采氣方式合理調(diào)整管徑是液體在井筒內(nèi)呈霧狀流出。影響該技術(shù)的主要安全因素是液下油管柱鼓掌、管柱失效等；泡沫排液采氣方式是向井筒注入起泡劑，利用產(chǎn)生的水泡沫攜帶液體隨天然氣排出。影響該技術(shù)的安全因素主要表現(xiàn)為采氣管線腐蝕、柱塞鼓掌、設(shè)備排液效果不佳等；氣舉排液采氣是利用注入進(jìn)內(nèi)的高壓氣體的能舉升井內(nèi)液體，提高采氣率。影響氣舉安全的主要因素是井口裝置損壞、氣舉閥失靈、壓縮機(jī)故障等；機(jī)抽排液采氣的安全問題主要表現(xiàn)在電潛泵故障、電纜損壞、機(jī)組失效、水泵排量小等。

5 結(jié)語

排液采氣技術(shù)在氣田上的應(yīng)用越來越受到重視，能夠有效提高氣井的采收率。在排液采氣時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理選擇排液方式，同時(shí)注意安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，避免生產(chǎn)過程中發(fā)生安全事故。

熊德進(jìn)(1983- )，男，重慶萬州人，采油助理工程師，本科，主要從事油氣開采安全管理工作。