中淺層氣井排水采氣工藝技術探討

趙建鋒 劉東 方丹 張成林

摘要：邊底水氣藏在開發后期，氣井不可避免的將見水，同時隨著地層壓力、產氣量的降低，井筒內會逐漸產生積液，積液后影響單井的生產生產。若需要使得單井恢復生產能力，需要對氣井積液進行措施處理。針對研究區中淺層氣井，討論了4種排水采氣的工藝技術在實際應用中的適應性和需要注意的問題，以期為排水采氣工藝技術的優選提供指導。

關鍵詞：長慶氣田；氣井；排水采氣；技術應用

中圖分類號：TE377文獻識別碼：B

榆林氣田部分區塊為中淺層邊底水氣田，氣水關系復雜，單井在投產初期很少見水。在穩產期內氣井產量、壓力穩定，產氣量較高，滿足氣井的攜液要求，地層產出的水基本都能隨氣帶出，井筒內不會產生積液。隨著單井持續的生產進入遞減期后，產量、壓力逐漸降低，地層內水體逐漸推進，產水量逐漸增加，不可避免的產生井筒內產氣的攜液能力降低，導致井筒內逐漸產生積液。積液后井底產生回壓，生產壓差降低，導致氣井產量進一步下降，嚴重時造成井筒水淹，甚至單井停噴。

氣井積液后需要進行有效的控水、排水，使得單井能正?；謴蜕a。目前常規的排水采氣方法有：氣體動力排液，例如小內徑油管排液；化學制劑排液，如泡沫排液；機械設備排液，例如機抽、氣舉。排液能有效解決井筒積液的問題，良好的實施排水采氣，能使得氣井能有效的增產，最終提高氣井采收率。我國排水采氣工藝開展較早，從上世紀70年代開始便不斷研究和推廣，經過多年來的技術革新及優化，逐漸形成了較為完善的排水采氣工藝體系[1]。從早期的單純排水采油氣，到目前的以經濟效益為約束的技術實施方案，并進一步研發了相關配套技術，例如氣體高壓增壓機的研制和應用，使得深井、超深井的氣舉工藝也趨于更加完善。對目前常見的排水采氣工藝適應性加以分析，篩選出適合于研究區中淺層氣井排水采氣工藝技術，針對不同的氣井情況，實現“一井一工藝”的優化管理目的。

1 機械排水采氣

氣舉通過液態二氧化碳、高壓天然氣或氮氣，利用地面增壓機泵經過管柱注入油管或套管內，根據不同井況，有油管注入和套管環空注入兩種。注入的高壓氣體受壓力、浮力作用，將井筒內流體攜帶到井口，從而減緩井筒內積液情況，提高井筒舉升能力，回復氣井正常生產能力[2]。

氣舉排水設備安裝簡單，無需更換井筒內管柱，適應性強，投入少、見效快。適用于地層見水不嚴重，短期氣舉即可使得單井恢復正常生產。目前較為流行的連續油管氣舉，即利用小口徑油管，在井口安裝好防噴設備后，通過下入井筒內的油管注氣入井筒內，進行短期的誘噴。此氣舉方法能有效的排出井筒內積液，但對于產液量極大，或者氣水界面已抬升至井底的井不適用。同時氣舉過程需要地面高壓氣源和壓縮機配套，在無持續氣源供給的區域，若采用壓縮機長期氣舉工作成本較高。

2 化學方法排水采氣

泡沫排水技術是向油管或套管內注入泡排液等化學制劑，注入井筒內與井筒內流體接觸后，反應生成大量泡沫，大大的降低了井筒內液柱密度。使得氣體從井底流向井口時，所需克服的井筒流體向下壓力大大降低，井筒舉升能力提高，氣體攜液能力增強。同時注入的化學藥劑也能起到表面活性劑的作用，降低液面張力，能夠排出井筒內雜物，起到清潔井壁作用。泡排劑通常非為液體和固體兩類，液體泡排劑需要加壓泵注內井筒。固體泡排劑利用加藥筒從井口投入，投藥筒設備簡單，操作費用低，從油管堵頭或清蠟閥門處直接加入。

泡排氣舉工藝適用于一些積液并非特別嚴重，未產生水淹，但由于不間斷積液而不能連續生產的氣井。工藝實施簡單，藥劑量消耗較少，整個工藝實施費用相對較低。同時也能適用于產生積液但不嚴重，仍在生產的氣井。但是由于泡排液也為液體，所產生的降低井筒流體液柱壓力的作用，若本身氣井井底產氣量已經極低，出液量較大，可能無法起到良好作用。因此對于低壓、幾乎無產氣量、水淹氣井，泡排工藝應慎重使用。

3 氣體動力排液

主要采用跟換自噴采油氣管柱為氣舉管柱，目前國內已研發出分級氣舉管柱，即在不同深度段設置氣舉閥門，實現多級氣舉工藝。更換完管柱后，并配套相應的地面氣舉設備，實現長期的氣舉采氣工藝。使得氣井能實現長期的氣舉生產，一次投資，永久見效生產。

該工藝技術投資成本較高，設備中需要進行更換生產管柱，并配套地面氣舉增壓機，同時需要穩定氣源。對于單井儲量規模較小，且無穩定氣源的氣井，在經濟效益評價上，并不太適用，若措施工藝后未見到良好效果，再次進行更換管柱，則費用又需要大量增加，同時更換的管柱可能影響后期的壓力檢測等測試工藝。

4 循環氣舉

循環氣舉工藝近年來已經發展較為成熟，主要針對于氣田區塊開發上，能夠有效的實施。利用其余正常生產的氣井，通過配套的輸送管線，對積液的氣井油管進行射孔，從環空進行注氣。使得正常生產氣井與積液氣井進行串聯，解決了地面配套增壓機費用的問題，大大的降低了成本，同時油管射孔費用也較低，通過串聯，發揮了高壓正常生產單井帶動了低壓積液單井的作用。

串聯循環氣舉工藝需要鄰井具有穩定的氣源供應，同時氣源井壓力較高且能保持穩產，才能發揮氣源井的作用。該工藝限制主要是氣源井和管線鋪設的問題，通過小區塊開發方案的調整，能使得小區塊實現良好的經濟效益。

5 結語

針對于中淺層氣井分析探討了目前常見的四種排水采氣工藝技術。機械排水采氣成本較高，適合于短期誘噴，使得氣井能恢復自噴生產。化學方法排水采氣不僅能適合于短期誘噴，也能對尚在生產生產而井底也有積液的井，進行減緩井筒積液。氣體動力排液成本較高，需要配套地面增壓機等設備，氣井在措施前需要詳細論證，防止措施效果不佳而導致損失。循環氣舉工藝能適用于區塊開發，投資少、成本低，但需要穩定的氣源井進行供氣。

參考文獻：

[1]黃艷，佘朝毅，鐘曉瑜，等.因外排水采氣工藝技術現狀及發展趨勢[J].鉆采工藝，2005，28（4）：5760.

[2]曲林，曲俊耀.排水采氣工藝選型的探討[J].鉆采工藝，2005，28（2）：4951.

作者簡介：趙建鋒（1987），男，漢族，助理工程師，從事油氣田開發相關工作。