蘇東南區柱塞氣舉排水采氣示范區建設思路及評價方法

尚萬寧，李柏鵬，陳 虎，高旺斌，劉麗萍

（中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，陜西西安 710016）

蘇東南區柱塞氣舉排水采氣示范區建設思路及評價方法

尚萬寧，李柏鵬，陳 虎，高旺斌，劉麗萍

（中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，陜西西安 710016）

蘇東南區為典型的“三低”氣藏，低產、低效井多，氣井自身攜液困難，部分氣井甚至出現積液停產現象，影響正常生產。柱塞氣舉通過建立穩定的氣水機械界面舉升液體，具有氣量要求低、舉升效率高、自動化程度高等優勢，是低產氣井排水采氣的主體技術之一。本文通過分析柱塞氣舉單體工藝、區域開發動態及地面配套工藝，從裝置安全性、穩定性及措施效果等方面提出了示范區綜合評價方法，論證了建設蘇東南區柱塞氣舉排水采氣示范區的可行性，對蘇里格氣田低產低效氣井柱塞氣舉工藝規模化應用具有一定的指導意義。

蘇東南區；柱塞示范區；建設思路；評價方法

蘇東南區位于蘇里格氣田東區南部，具有“低壓、低滲、低豐度”特征[1，2]，氣井投產后壓力及產量下降快，且不同程度產水。結合蘇東南區上古氣井生產及地面工藝特征，形成了以“泡沫助排、柱塞氣舉”為主的排水采氣技術體系。柱塞氣舉是國外致密氣田“低產及致密氣藏最經濟有效的排水采氣工藝”，得到了廣泛應用。

經統計分析，措施前氣量小于0.5×104m3/d中的Ⅱ、Ⅲ類井生產受產水影響，泡沫助排效果不理想。另外，間歇開關井排液措施因生產組織難度大等原因無法有效執行，通過前期蘇東南區單井柱塞氣舉排水采氣試驗分析評價，取得較好的效果。

1 蘇東南區柱塞示范區的建設思路

柱塞示范區建設思路是建設一定規模的柱塞氣舉氣井，并從柱塞氣舉單體工藝、區域開發動態及地面配套工藝等三個方面進行可行性論證。

1.1 柱塞氣舉單體工藝分析

柱塞工具及自動控制系統是柱塞氣舉排水采氣裝置的主要組成，示范區建設的首要分析因素是核心部件能否滿足不同工況下氣井的需求。

1.1.1 柱塞工具 受氣井之間地質條件及壓裂工具的差異影響，蘇東南區氣井井筒情況復雜、井下管串工具多變、產能差異大。而目前有適用于不同井況的襯墊式、柱狀式、連續式、動態監測式等四種主流柱塞，能夠滿足蘇東南區氣井的各種生產需求。

1.1.2 控制系統 目前氣田大部分柱塞裝置采用的智能柱塞氣舉排水采氣系統，主要由柱塞控制器、柱塞到達傳感器、數據轉發系統及遠程控制軟件等組成（見圖1）。

通過前期單體工藝評價，取得以下幾點認識：

（1）由控制器、太陽能、套壓傳感器組成的柱塞控制器，其一體化結構設計具有性能更加可靠、高度集成能耗小、安裝快捷方便等優勢；

（2）柱塞到達傳感器的功能是能夠動態掌握柱塞的運行情況及遠程監控柱塞運行速度，是柱塞生產制度優化和井筒安全運行保障的關鍵技術。

（3）遠程控制軟件具有實時遠程控制、數據傳輸、生產制度優化、超速超壓保護、自動預警等功能。

柱塞氣舉控制系統兼備遠程監控、開關、調參及安全保護、氣井監測報警等多種功能于一體，具備安裝方便、性能穩定、易于集中管理特點，為后期規模化應用提供了有力條件和技術保障。因此，選用該系統作為柱塞示范區的控制系統是可行的。

圖1 柱塞裝置控制系統結構圖

1.2 區域開發動態

通過對比2010-2013年的產能遞減率，A、B、D三座集氣站井均產能遞減率較高，平均達26.5%。通過對單井生產動態及弱噴產水氣井井數進一步分析，B站氣井生產后期受產水影響更大。同時，結合三座集氣站地理位置關系，為便于后期裝置運行維護管理，制定出“以B站為中心，逐漸向A、D站輻射”的蘇東南區柱塞示范區建設思路。

1.3 地面配套工藝分析

柱塞示范區的建設應根據區域采氣支干管的輸送能力、站場的處理能力，確定柱塞氣舉實施規模，以B站為例進行分析。

1.3.1 站場處理能力 根據站場設備處理能力綜合分析：最大處理氣量30×104m3/d，最大處理水量180 m3/d（見表1）。

表1 B增壓站主要設備統計表

1.3.2 干線輸送能力 根據干線首端最高運行壓力、管線長度及B站壓縮機進氣壓力，計算出其最大輸送氣量為 50×104m3/d。

B站措施前日產氣量9.0×104m3，日產水量16.3 m3。依據地質預測，若23口弱噴產水井同時投運柱塞裝置，預計初期產氣量近40×104m3/d，產水量45 m3/d～50 m3/d。穩定后產氣量 15×104m3/d～20×104m3/d，產水量25 m3/d～30 m3/d。結合B站站場處理能力及干線輸送能力綜合分析，建設柱塞示范區時應該分階段投運柱塞裝置。

2 蘇東南區柱塞示范區的評價方法

蘇東南區上古氣井采用多井串接、集中計量工藝，無法精確單井產氣、產水量，單井井口氣液兩相計量無法規模化應用，影響示范區整體措施效果評價。因此，遵循“安全、平穩、高效”的原則，提出柱塞示范區綜合評價方法。

2.1 可靠性

截止2016年9月現場應用49口氣井，累計運行1 195天·井，針對超壓、低壓、柱塞速度過快、危快等風險實現完全自動保護停機，有效率達100%，裝置整體運行安全可靠。

2.2 穩定性

通過定期吹掃遠傳壓變、儀表風管線，檢查維護供電系統，優化控制系統，保證了裝置的整體正常、平穩運行，截止2016年9月柱塞運行時率達98.13%。

2.3 措施效果評價

選取柱塞裝置投運最早、井數最多的B站進行整體措施效果評價（見圖2）。

圖2 B站柱塞氣舉整體實施效果評價圖

將B站柱塞氣舉整體實施效果分為四個階段進行對比分析：

第一階段，1口氣井柱塞投運，集氣站日產氣量由9.57×104m3下降至 6.6×104m3，氣井受產水影響較大，井均套壓在9.4 MPa～8.8 MPa波動。

第二階段，7口氣井柱塞投運，產氣量平穩，平均8.28×104m3/d，彌補遞減率；同時隨著柱塞氣舉井的逐漸增多，井均套壓勻速下降至7.6 MPa。

第三階段，柱塞氣舉規模化應用（23口）初期，井均套壓大幅度下降，產氣量大幅上升至25×104m3/d。隨著地層能量的大幅度釋放，氣井產氣量下降較快，規模投產前3個月遞減率為24.24%。

第四階段，柱塞氣舉規模化應用（23口）穩產期，井均套壓緩慢下降，集氣站產氣量在16×104m3/d～13×104m3/d波動。隨著生產穩定遞減率進一步減小。

B站23口氣井實施柱塞氣舉排水采氣后，水氣比由1.05 m3/104m3上升至1.45 m3/104m3，不考慮產能遞減情況下日產氣量增加21.75%，累計增產氣量2 709×104m3，投入產出比達1：6.93，經濟效益顯著。

3 結論

（1）本文提出了從單體工藝、區塊優選及運行能力方面進行可行性分析，論證建設蘇里格氣田柱塞氣舉排水采氣示范區的思路。

（2）根據蘇里格氣田的開發模式提出了從可靠性、穩定性與措施效果三方面進行綜合評價，表明蘇里格氣田柱塞示范區建設效果顯著，值得進一步推廣應用。

［1］田偉，李謙定，陳德見，等.蘇里格氣田連續油管排水采氣試驗及分析［J］.石油化工應用，2010，29（6）：35-36.

［2］張榮軍，喬康.柱塞氣舉排水采氣工藝技術在蘇里格氣田的應用［J］.鉆采工藝，2009，32（6）：118-119.

TE377

A

1673-5285（2017）12-0028-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.12.007

2017－11-20