降压开采海域天然气水合物电潜泵排采生产优化

天然气水合物试采实践表明,电潜泵是降压开采天然气水合物最适宜的人工举升工艺。综合考虑复杂的分采管柱、周围海水环境的温度场、电潜泵和气液分离器等多种因素的影响,建立了降压开采海域天然气水合物电潜泵排采的井筒气液两相流模型,分析了不同管线的传热过程,预测不同管线的流型分布、温度和压力剖面等,并利用该模型进行生产优化。研究结果表明,在天然气水合物降压开采过程中,通过增加井口回压或电潜泵频率能够降低采气管线中的动液面高度,从而降低采气管线连续出水的风险。该研究为降压开采海域天然气水合物电潜泵排水采气的生产优化提供参考依据。     

川渝气区排水采气工具研制新进展

近年来,川渝地区排水采气工艺已从老探区中浅层气藏逐步向深井、酸性、油水气三相共存的气藏拓展,由单一工艺发展为组合工艺,常规优化设计发展为软件包系统决策并引入了经济评价,这同时也对现有的排水采气工具提出了新的挑战。通过技术攻关,目前排水采气的相应配套工具、装备研发及应用也取得了长足的发展。气举工具由常规发展至高抗硫,由偏心式发展至同心投捞式,气举阀充氮压力达25 MPa,抗外压达90 MPa;自主研发了具有国内领先水平的电潜泵专用井口装置和远程监调控系统;柱塞举升工具配套实现国产化,自主创新研发了带远程远控功能的柱塞控制器和投、捞可靠方便高效的弹块式卡定器缓冲弹簧,以及测温测压柱塞等工具;连续油管悬挂器、大通径操作窗及取出连续油管堵塞器、双瓣式单流阀性能参数也达到了较高水平;高压井口驱动头和油管锚的优选大幅提升了螺杆泵应用效果和范围。上述排水采气工具及装备的集成创新,有效地扩大了排水采气工艺在川渝气区的适用范围。     

变频电潜泵在排水采气工艺中的应用

详细阐述了电潜泵的基本工作原理,指出了电潜泵排水采气工艺的适用范围与特点,并以蜀南气矿多口电潜泵工艺井为例,对电潜泵排水采气过程中出现的诸如气体干扰、天然气渗入电缆绝缘层导致电缆损坏等问题做了详细的分析,并提出了解决这些问题的具体方法.总结了多年来电潜泵排水采气工艺成功与失败的经验,对今后该项工艺的发展与推广有指导作用.     

深层水淹气井电潜泵排采工艺优化分析

川西须家河气井见水后产水量迅速上升,易导致水淹停产。气藏高温、高压、超深的特征制约了常用排水采气工艺的应用。在DY1井引入电潜泵排水采气工艺,针对大斜度深层气井开展设计和施工工艺优化,评价排水采气效果,分析故障原因,认为电潜泵排水采气工艺能满足该井连续高强度排液要求。但是,受机组振动和地层流体腐蚀等因素影响,电潜泵排采工艺技术在深层气井中应用风险较大。     

大水量气井电潜泵——气举组合排水采气工艺设计

当气井出水量过大时,采用单一电潜泵进行强排水开采,一般需要安装气体分离器以防止气体进泵,这样必然造成气井产出气能量无法对排水系统做功,使得排水采气系统能耗增加,大大提高了举升系统的启动压力,为解决此问题设计了电潜泵-气举组合排水采气工艺。介绍了该工艺的原理,即将气井自身气通过气举阀引入到油管中,利用地层气的能量减小上部油管柱的流体密度,降低举升管柱压力,以实现减少电潜泵级数及降低泵功率的目的,实现大排量并降低了整个举升系统的投资及运行成本。在此基础上提出了组合举升工艺设计方法与步骤,并以重庆气矿某4716m深井为例,在该井对比单一电潜泵及组合排水采气方案,采用自身气举的组合举升方案,其电潜泵用量和运行功率分别为单一电潜泵举升方案的47．2％和46．9％。     

电潜泵排水采气工艺在四川气田的应用研究

从1984年电潜泵用于四川气田排水采气至现在,先后在山8井等八口井试验,其中七口井净增产值2601万元,电潜泵排水采气工艺是采用随油管一起下入井底的多级离心泵装置将井中积液从油管中迅速排出,降低对井底回压,复活压差采气,可提高气田的最终采收率,能适应气藏的强排水。文中分析了电潜泵的排水采气工艺原理,现场试验情况及获得的效果,并对使用中需做好的工作进行了说明。     

克拉2气田排水采气工艺优选及效果分析

克拉2气田作为西气东输的主力气田,因地质原因部分气井已经出水,严重影响气井产能和最终采收率,亟需采取排水采气工艺措施以维持气井稳定生产和边底水均匀推进。对常用排水采气工艺适应性进行了对比,指出克拉2气田目前最合适的排水采气工艺为井口增压和优选管柱,并对其开展了应用效果评价。结果表明:优选管柱和井口增压两种工艺可作为克拉2气田的排水采气工艺;对于出水气井而言,下入油管最优尺寸为62 mm,可有效携液生产并延长自喷生产时间;井口增压工艺可有效降低井口压力,释放地层能量,在井口压力降低6 MPa的情况下,自喷结束对应地层压力降低幅度可达10 MPa左右,大幅度延长了气井自喷周期。研究结果表明,井口增压可作为克拉2气田首选排水采气工艺,优选管柱可作为备选工艺。     

小直径电潜泵排水采气技术的研究与应用

气藏进入开发中后期后,由于井筒积液的影响,目前采用的分离器等井下设备及常规电潜泵排水采气技术无法满足小直径套管完井气井生产的需要,造成气藏报废压力过高.对现有的电潜泵和分离器等井下设备进行了分析,并结合井下气水分离技术,研制了新型的小直径旋流分离器;通过分析气水分离系统的压力与流量的协调关系,采用节点分析方法,设计了气水分离的系统参数,并完善了配套工艺.利用小直径电潜泵排水采气技术成功地将φ107mm×φ98mm机组下入生产层下部,使太7井的报废压力从4.5MPa降至2.5MPa以下,至2007年12月底,该井累积产气量为160.74×104m3,累积产水量为35 514m3,正常生产380d.现场应用证实,小直径电潜泵排水采气技术降低了气藏的报废压力,形成了一套提高气井产量和气藏最终采收率的新技术.     

电潜泵＋毛细管泡排复合工艺在纳59井的应用

纳59井为蜀南气矿纳溪采气作业区的电潜泵排水采气工艺井,天然气剩余地质储量为1．48×10^8m^3。2006年8月对该井电潜泵进行检泵作业,由于地层压力降低,井筒带液能力下降,气井一直未能复产。为此,针对纳59井的生产情况,结合现场应用的经验,开展了电潜泵＋毛细管泡沫排水采气复合工艺试验,使该井顺利复产,取得了显著的效果。该复合工艺对有水气藏后期开发进一步提高采收率有重要意义。     

水平井排水采气工艺技术新进展

川渝地区大多采用水平井开采天然气,井筒积液是气藏开发普遍存在的问题,而水平段的积液对气藏开发的影响更大。近年来国内外石油科技工作者针对以上问题,研发了一系列新型适用的水平井排水采气工艺,如：电潜泵排水采气、有杆泵排水采气、橇装小直径连续油管排水采气、气举排水采气、泡沫排水采气、分体式柱塞等工艺技术,这些新技术提高了气田产量。     

高含硫气井罐装电潜泵系统排水采气工艺

为了将常规气井常用的电潜泵排水采气工艺应用于高含硫气井,同时满足高含硫气井保护套管的要求,基于高含硫气井的完井方式及电潜泵排水采气工艺自身的技术特点,针对套管保护、气体干扰及深井电潜泵机组振动等问题,在完井管柱设计、工具配套等方面开展了攻关研究,并在L2井进行了排水采气工艺设计。结果表明:(1)所研发的一套以罐装电潜泵系统为主体、结合锚定式插管封隔器形成的高含硫气井完井管柱系统能够实现电潜泵的正常运行,并且满足保护套管的要求;(2)采用多相流泵及放气管线可以应对气体干扰的问题,使用自动换向阀可以降低电潜泵复杂流道对气井自喷的影响,配套带锚定机构的插管封隔器能够降低管柱振动;(3)所设计的罐装电潜泵系统可应用于?244.5 mm和?177.8 mm套管,其中?244.5 mm套管对应的电潜泵最大排量为900 m3/d、最高扬程为4 500 m;?177.8 mm套管对应的电潜泵最大排量为300 m3/d、最高扬程为3 000 m。结论认为,该项研究成果为高含硫气井实施电潜泵排水采气工艺提供了技术支撑。     

潜油电泵合理选配工艺研究

根据潜油电泵特性,分析了不合理选井、选泵对生产和能耗的影响。实际应用情况表明,运行在低排量效率区的潜油电泵占的比例较大,严重影响了油井产量;运行在高排量效率区的潜油电泵虽然占的比例较小,但是能耗损失较大。对于低排量效率油井,应以提高潜油电泵的适应性来提高排量效率,列举了宽流道混流泵在聚合物驱油井的使用情况。对于高排量效率井,应合理选择泵型,保证泵在高效区内工作,从而降低能耗。采用变频技术,可有效增宽泵的高效区,有利于节能降耗,并可保证泵的举升扬程。频率升高,泵的负载功率比电机的输出功率增加得快,对于电机功率余量较小的工频机组,直接采用变频器只可降频调参。     

电潜泵下人深度与油井能耗关系模拟研究

节能降耗是油田开发工作中一个永恒的主题,充分利用地热和伴生气等天然能源和资源来降低电潜泵井能耗是不可忽视的方面。文中以稠油油田N、高泡点高气油比油田日和低气油比油田L为计算实例,进行泵挂深度对电潜泵井能耗影响的模拟计算分析。结果表明：稠油、高泡点高气油比、低泡点压力低气油比或高含水等几类油田的合理泵挂深度不同;电潜泵井通过优化合理泵挂深度,可以充分利用地热、溶解气等天然能源和资源,达到降低电潜泵井能耗的目的。研究结果对今后采油工艺方案设计及现场生产管理过程中如何考虑节能降耗具有一定的参考价值     

高含气井用潜油电泵气体处理器研制

潜油电泵系统在较高含气井中工作时,经常发生气锁,严重影响泵的性能和寿命.为了使进入潜油电泵的井液达到要求的气液比,目前是使用油气分离器,但是其分离效果较差,使用范围受到限制.介绍了一种新型高含气井用潜油电泵气体处理器.设计了特殊结构的叶轮、导轮、盖板和轮毂,组成混流通道,将高含气的井液处理为含气量低且流动性能如单相流的井液,使得该气体处理器具有比普通潜油泵更高的携气能力.现场应用表明：该气体处理器可使潜油电泵机组在气液较高的油井中稳定运行,效果显著.     

南海西部高气液比油井电泵举升系统设计与应用

南海西部部分油田地饱压差小、溶解气油比高,开发后期生产压差大、原油脱气严重,井下电泵机组常出现气蚀、气锁等情况,导致无产出或躺井。为提高高气液比油井的检泵周期,降低故障率,调研了业内先进的电泵举升气体处理技术,分析了各个模块的气体处理能力,形成了基于吸入口气体体积含量和产液量的电泵举升系统优选图版。阐述了高气油比油井塔式组合泵分段设计原理和方法。南海西部油田累计应用20余井次,尝试了塔式气体处理泵、塔式气体处理泵+宽幅泵、塔式气体处理泵+普通泵等多种组合方式,应用效果均较好,生产期间未出现气锁现象,最高稳产液量达360 m³/d,最高处理气液比达480 m³/m³,最长稳产天数已达1221天。     

宽幅电潜泵举升工艺在致密油水平井应用分析

近几年来,鄂尔多斯致密油藏得到了大规模开采,水平井是主要开采方式,其产量为初期高,中后期递减快。大多数致密油水平井从前期排液到后期稳定生产,需要不断调整泵径,以适应产量变化要求。为了研究致密油藏水平井全生命周期的新型举升工艺,探索排采一体化生产运行模式,在鄂尔多斯致密油油藏(长7层)选择7口丛式水平井,进行宽幅电潜泵无杆采油试验。试验表明:彻底消除杆管偏磨,井口占地面积较少,智能化控制程度较高。宽幅电潜泵可满足150～10 m³/d的产量变化要求,实现了排采一体化。但是,试验中也频繁出现堵转停机、过载停机、高温停机等故障。结合4口井的宽幅电潜泵机组拆检结果,从结蜡、结垢、井下异物、气体段塞等角度分析故障原因。为宽幅电潜泵举升工艺在致密油水平井中推广应用提供参考。     

基于井口憋压分析的电泵井工况诊断

电泵井的电流卡片无法有效判断电泵或管柱漏失、泵举升能力下降、泵效低等故障,针对此问题,提出了电泵井井口憋压（不停泵关闭井口）诊断流程及方法。通过分析憋压前井筒中气液流动状态,结合电泵特性曲线和油井流入动态曲线,建立了理论憋压曲线模型,并且确定了曲线特征参数的提取方法,通过与实测憋压曲线特征参数的对比来判断故障类型。现场应用表明该方法可以成为电泵井工况综合诊断分析的有效手段。     

SD—Ⅰ型电潜泵油井测功仪研制

为了测试电潜泵井在高电压条件下的耗电情况,研制出SD—Ⅰ型电潜泵油井测功仪。该仪器可以带电测量电潜泵的三相电流、三相电压、有功功率和功率因数等参数,采用LCD点阵液晶显示屏显示,掉电数据保存,测量精度0.5级。该测功仪测试电潜泵井65井次,显示了两个主要技术特点:(1)具有数据采集、存储、处理和回放等功能,可在电潜泵井不停产的情况下进行测试;(2)可测试电压、电流和功率因数等,为油田掌握电潜泵井的系统效率、耗电情况及进行工艺决策提供可靠依据。     

双电潜泵井封隔式Y-tool工具研究与应用

针对海上油田双电潜泵井出现的电潜泵单流阀漏失导致流体内循环无效做功的问题,研制了一种新型封隔式Y-tool工具。该Y-tool工具设计了封隔套和封隔套锁紧机构,可防止井内流体无效内循环,保证电潜泵井的正常生产,减少因电潜泵单流阀漏失而造成的修井作业。现场已累计应用15井次,措施有效率为100%,有效提高了油井生产时率,节省作业费。该技术可促进海上油田双电潜泵采油技术的推广应用,具有良好的经济效益和社会效益。