小管柱排液采氣工藝在AS氣田的應用

楊子軍 (中石油大慶油田有限責任公司第十采油廠采氣礦,黑龍江大慶 163411)

小管柱排液采氣工藝在AS氣田的應用

楊子軍 (中石油大慶油田有限責任公司第十采油廠采氣礦,黑龍江大慶 163411)

針對AS氣田的地質狀況,結合氣井的生產特點,對小管柱排液采氣工藝進行了探討。闡述了該工藝的基本原理,并對該工藝的實際應用情況進行了分析。結果表明,實施小管柱排液采氣工藝后,能夠進行連續排液生產,且生產過程中的壓力、產氣量和產水量相對穩定。此外,該工藝的工作制度可調,免修期長,生產成本小。因此,該工藝適用于低壓、低產水淺層氣藏的開發。

小管柱;排液采氣;動能因子

AS氣田屬于低壓、低產水的淺層氣藏,于1996年10月投入試采,目前有氣井67口,其中10口氣井在生產過程中產原油,其余氣井均不同程度地產水。2003年以前投產的氣井均采用21/2 in生產管柱,由于管徑較大,依靠氣井自身能量無法將液體提攜至地面,雖然在生產過程中采用加泡沫劑助排工藝,但一些低產能氣井的排液效果仍不理想。為此,筆者對小管柱排液采氣工藝進行了探討。

1 小管柱排液采氣工藝基本原理

氣田開發進入中后期,氣井不能建立壓力、產量、氣水比相對穩定的帶水采氣制度而轉入間歇生產時,應及時調整管柱,改成小管柱生產,其工作原理是充分利用氣井的自身能量,在氣井壓力變低時,適當更換或下入較小直徑的油管,使氣流流速增大,從而達到排液采氣的目的[1]。氣井開采時所用油管直徑的計算公式如下[2]:

式中,F為動能因子,單位流體所具有的動能(當動能因子F≥8時氣井易達到的“三穩定”工作狀態,穩定帶液生產[3]);Q為天然氣日產量,m3/d;D為油管直徑,m;γ為天然氣密度,kg/m3;Ts、Zs分別為油管鞋處井底狀態下氣體的絕對溫度(K)和氣體的偏差系數;Ps為油管鞋處井底流動壓力,MPa。

從式 (1)可以看出,油管管徑與動能因子成反比,即管徑越小,動能因子F越大,攜液能力越好。

2 實際應用

根據小管柱排液采氣工藝基本原理,優選8口氣井(選井原則包括氣井的水氣比WGR≤40m3/104m3、氣流的對比流量與流速均小于1、只產氣不產原油、產出的氣水須就地分離)進行試驗,即在鉆井施工中將生產管柱的直徑由21/2 in改為2in,取得了良好的效果。

根據AS氣田8口井的日產能力,分別計算上述井的21/2 in與2in管徑生產管柱的動能因子(見表1)。從表1可以看出,如果使用21/2 in管徑生產管柱,各氣井動能因子F＜8,而使用2in管徑生產管柱,各氣井動能因子F＞8,從理論上說明氣井在低能量、低產能的情況下能夠進行連續帶液正常生產。現場動態資料監測顯示,上述采用2in管徑生產管柱的氣井在沒有采取任何助排措施的條件下,生產過程中的壓力、產氣量和產水量相對穩定 (見表2),具體內容如下:①除AS2-7井因井內存留大量壓井液導致生產過程中油套壓差較大外,其余7口井在生產過程中油、套壓差始終保持在0.2MPa以內;②正常生產狀態下各井測試液面深度始終在氣層中深以下;③生產壓差為0.26～0.45MPa,與同一斷塊上老氣井投產初期相同產能情況下生產壓差基本一致。因此,對于產量Q≤1.5×104m3的氣井,選用2in管徑生產管柱并沒有體現其負作用(由于減小管柱會導致垂直管流的摩阻損失增大、井筒回壓增大,導致生產壓差和產能下降);④各井日產水量穩定,年節約泡排劑280kg,節約了大量生產成本。

表1 不同管徑生產管柱動能因子對比表

表2 小油管氣井生產情況統計表

3 結論與建議

1)實施小管柱排液采氣工藝,能夠進行連續排液生產,且生產過程中的壓力、產氣量和產水量相對穩定。此外,該工藝的工作制度可調,免修期長,生產成本小。因此,適用于低壓、低產水的淺層氣藏開發。

2)應著手開展復合油管生產柱管工藝試驗,根據油管下入深度及強度等級計算復合管柱組合點,或在井內直接下入雙層生產管柱,再根據不同時期氣井的具體產能狀況進行合理使用。此外,在實施小管柱排液采氣工藝時,應結合使用加泡沫劑助排工藝和柱塞氣舉工藝,從而進一步增強排液增產的效果。

[1]楊繼盛,劉建儀.采氣實用計算[M].北京:石油工業出版社,1994.

[2]喻軍義.排液采氣工藝技術的研究與應用[J].內蒙古石油化工,2011(22):90-92.

[3]劉琦,蔣建勛,石慶,等.國內外排液采氣方法應用效果分析[J].天然氣勘探與開發,2006,28(3):51-54.

[編輯] 李啟棟

TE375

A

1673-1409(2014)20-0120-02

2014-03-10

楊子軍(1975-),男,工程師,現主要從事采油工程方面的研究工作。