煤层气井泵筒清洁工艺研究及应用

沁水盆地某区块构造较为发育,煤体结构相对破碎,原生煤粉和钻完井施工中产生的煤粉,在后期排采中随着地层水进入井筒,引起煤层气井低泵效、不产液、卡泵,进而破坏气、水和煤粉流态的连续性影响产气潜力,且频繁的检泵作业对气井生产动态产生负面影响的同时也增加了排采成本。通过对修井作业现场大量统计分析,找到了故障发生部位,查明了造成气井不产液的根本原因。在此基础上,研制了一套泵筒清洁装置配合打孔筛管的工艺以解决煤粉对生产的影响,保障排采连续性。     

煤层气井斜井防砂防气泵的研究与应用

该类型泵是针对煤层气井在排采过程中大多采用丛式井,开采井斜度较大,常规泵下井后阀球开启不够及时,煤粉等固体颗粒进入井筒后容易造成卡泵、砂埋管柱;煤层气井产气后气体也会对抽油泵有影响,导致排采效率下降、气锁等问题,研制的煤层气井专用斜井防气泵,该泵具有防煤粉与防气体影响的双重作用,可以防止停抽时煤粉卡泵现象的发生,同时还可以通过环形阀进行气液置换,保证游动阀开启及时,减少气体的影响,提高排采效率。     

带压洗泵装置在煤层气井排采过程中的应用

煤层气储层普遍具有弱含水,供液能力差的特点,尤其在排采中后期,产液量极低,使得排采过程中,动液面下降较快,导致井底流压难以控制;同时,低产液量无法满足带出煤粉所需要的流速,使得煤粉在井筒沉降,容易引起卡泵现象,严重的需要进行检泵作业。为了确保煤层气"连续、缓慢、稳定"排采,特引入带压洗泵装置,本文进行了该装置的工作原理介绍及效果分析,通过F2井现场实践应用,发现其可以有效稳定液面和延长检泵周期,效果良好。     

煤层气井煤粉产出机理和控制措施

煤粉堵塞井筒和煤粉卡泵、埋泵严重影响煤层气井的正常开发,合理控制煤粉的产出和排出是煤层气井持续高效开发、保持稳产的关键环节。基于岩石力学和地层出煤粉理论,总结了煤粉产出机理分为剪切破坏、拉伸破坏和滑移破坏。结合不同工程阶段,分别提出了相应的煤粉控制措施,主要分为两个方面:从源头上尽量减少煤粉的产生;通过调整排采制度、优选排采工艺和精选排采设备等措施尽可能把产生的煤粉排出。     

絮凝剂在煤层气井采出水处理中的研究

在煤层气生产过程中,会排出悬浮细煤粉的排采水,如果直接排放,会造成环境污染。目前在工业废水处理上采用絮凝沉淀法,研制出能絮凝排采水中的细煤粉的淀粉磷酸酯。     

射流泵举升工艺在煤层气L型水平井的应用研究

通过对射流泵在煤层气L型水平井中的应用研究,找出了影响水平井稳定排采的主要因素,并给出了解决方法。通过分析找出了煤层气井排采中后期影响射流泵动力液漏失的主要原因,创新提出采用井下水平单流阀解决射流泵驱动液漏失问题,并研发出可在水平段密封的单流阀,同时在地面设计防漏失工艺,解决了射流泵动力液的漏失、动液面回升的问题。通过研究射流泵的特性曲线,对射流泵的排采参数进行优选,总结出了射流泵经验运行参数,得出井筒排液量与入井流量存在正相关性和非线性关系。对多丛式射流泵水平井采用"固泵压、变井压"的注入水控制模式,通过合理的控制算法,稳定了水平井动液面控制问题。最终实现了射流泵在L型水平井中的稳定排采。     

延川南煤层气井煤粉产生原因及主要防煤粉措施

延川南煤层气田是中国石化建成的第一个煤层气田。煤层气排采的主要方式是排水采气,井底流压控制是排采的关键。本文结合了延川南煤层气井的特点,分析煤层气井煤粉产生的原因,采用理论分析和现场实验的方法,分析煤层气定向井产出煤粉的质量分数及颗粒粒径变化规律,提出油套环空注水快抽稀释煤粉质量分数预防卡泵和泵堵的措施。研究结果表明:煤层气井煤粉颗粒粒径呈阶段变化特征,煤粉质量分数超标是导致卡泵和泵堵的主要原因,使用油套环空注水快抽能有效延长煤层气排采井检泵周期。     

煤层气解堵的实验研究

利用添加表面活性剂降低煤粉和水的表面张力，使煤粉容易被水润湿。浆体具有一定的流动性，从而可被活性水从煤层细缝中冲去达到解堵的目的。通过对不同表面活性剂的解堵作用效果的研究表明：加入自制表面活性剂PS后，煤粉和水之间的表面张力明显减小，对煤层气有较好的解堵效果，实现煤层气的增产。     

煤粉产出运移及防治规律研究进展

综述了煤质特征、现场施工及排采过程对煤粉产出的影响以及煤粉在裂缝、井筒内的运移规律,并按照煤粉的生成、进入地层、在地层中运移、进入井筒、在井筒中运移的步骤思路,总结了各个步骤中现在广泛应用或处于构想阶段的煤粉运移防治措施。提出了建立大型可视化多裂缝装置,从宏观整体以及微观局部观察煤粉在其中的运移规律,并增加稳定的加环压装置,量化每次实验的夹持压力等研究方向。以期能对煤粉运移规律进行更为深入的研究,解决煤层气开采过程中的重大问题。     

煤粉产出运移及防治规律研究进展

综述了煤质特征、现场施工及排采过程对煤粉产出的影响以及煤粉在裂缝、井筒内的运移规律,并按照煤粉的生成、进入地层、在地层中运移、进入井筒、在井筒中运移的步骤思路,总结了各个步骤中现在广泛应用或处于构想阶段的煤粉运移防治措施。提出了建立大型可视化多裂缝装置,从宏观整体以及微观局部观察煤粉在其中的运移规律,并增加稳定的加环压装置,量化每次实验的夹持压力等研究方向。以期能对煤粉运移规律进行更为深入的研究,解决煤层气开采过程中的重大问题。     

正丁胺对氧化铝悬浮液及其电泳沉积的影响

悬浮液的悬浮性和颗粒带电性是决定氧化铝电泳沉积的关键因素.本文研究了正丁胺的添加对不同溶剂和表面活性剂体系下氧化铝悬浮液的悬浮性能和电泳沉积的影响.结果表明,正丁胺的加入不利于以水为溶剂的悬浮液体系的悬浮性,同时造成沉积产率下降.而在醇类溶剂中,正丁胺的加入对非离子型表面活性剂的体系的表面带电性影响较大,而对醇类为溶剂的悬浮液沉积产率并无明显影响.以PEI为表面活性剂的醇类悬浮液中加入正丁胺能有效提高悬浮性和沉积产率.     

螺杆泵在延川南煤层气开采中的应用

近几年,随着煤层气开采越来越受到人们的重视,因此煤层气的排采提液就成了人们很关注的问题;本文将对在南川南煤层气区块进行螺杆泵排采工艺的应用及存在的问题进行分析,对造成检泵周期短的问题提出了一些改进措施。     

影响煤层气排采因素分析研究

本文通过分析煤层气排采机理,得出煤层气排采因素分别是层间干扰,排采强度和煤尘堵塞三个方面。煤层气井低产减产的排采因素分成四类:(1)支撑剂返吐的影响;(2)煤层出煤粉的影响;(3)排采速度过快而产生应力敏感的影响;(4)生产压差不合理而造成渗透性降低的影响。本文最后提出三个建议来采取措施提高排采效果。     

射流泵在煤层气排采中的自动控制

射流泵的自动控制在国内尚属空白,不能满足数字化油气田建设和煤层气田自动化建设要求。为了实现射流泵排采的自动控制,达到煤层气公司自动化煤层气田建设的总体要求,开展了射流泵排采自动控制的研究与实验。     

平桥南区页岩气高效泡沫排采试验及方案优选

平桥南区页岩气井在投产一段时间后，井筒开始出现积液，需要采取泡沫排水采气措施才能够恢复正常生产。泡沫排水采气工艺是指将表面活性剂从携液能力不足的生产井井口注入井底,借助于天然气气流的搅拌作用,使之与井底积液充分接触,从而减小液体表面张力,产生大量的较稳定的含水泡沫,减少气体滑脱量,使气液混合物密度大幅降低，从而有效清除井底积液，保持页岩气井稳定生产。以平桥南区高含水页岩气井为例，通过室内实验分析泡排剂性能及其与地层水的配伍性、井筒泡排试验，并根据井筒排采工艺试验效果分析，提出了该区块页岩气高效泡沫排采的优选方案。     

井筒掺活性水降粘技术室内试验及现场应用

富拉尔基油田稠油油藏在蒸汽吞吐开采中、后期阶段,由于地层温度下降,造成原油粘度增大,恢复到原始脱气粘度2000mPa.s左右,产液量小于5m3/d。电加热或电加热加地面掺水输送开采效果不理想。针对现场情况,在实验室研究的基础上进行了稠油井筒掺活性剂水溶液的井筒化学降粘工艺试验,应用结果表明,该技术不仅可降低原油粘度解决稠油井筒举升的难题,同时可解决地面集输困难的问题,且开采成本低。     

气井井筒乳化污染治理技术

川西老区中浅层气藏已整体处于低压、低产开采阶段,气井自身携液能力弱,泡沫排液是目前最经济有效的稳产工艺技术。但长期加注的泡排剂易与地层水、凝析油等混合,在井筒内形成高粘乳化液,难以返排,造成气井生产异常。文章根据乳化污染气井特征,建立了综合诊断方法 ;优选抗油型泡排剂XA,能够增强含油条件下的泡沫膜强度,降低乳化过程中泡排剂的消耗,防止乳化污染;优选XJ型净化剂,含酸、表面活性剂等降粘组分,具有很好的破乳降粘效果。采用抗油型泡排预防、净化剂治理的方法,开展井筒乳化污染综合治理,井筒乳化液粘度平均由2.98MPa·s下降至1.22MPa·s,年增产天然气427×10⁴ m³,效果显著。     

细菌含量对页岩气井井筒腐蚀规律实验研究

页岩气井地面管道腐蚀穿孔造成了严重的危害。地面管线钢存在腐蚀反映出井筒钢也会有一定的腐蚀。研究表明,地面腐蚀产生的原因主要是受返排液中的细菌造成的细菌腐蚀,且地面管线中液体中存在细菌同样也反映出井筒产出流体也存在细菌。因此研究细菌含量对井筒钢的腐蚀规律对页岩气井安全生产具有实际意义。通过动态腐蚀评价方法开展了细菌含量对N80和P110两种常用页岩气井井筒钢腐蚀速率的影响,结果表明,细菌含量对两种常用页岩气井井筒钢的腐蚀呈正比例增加趋势,且腐蚀速率与细菌含量呈指数关系。细菌的存在主要来源是压裂液携带,因此,可以考虑在压裂液中加入杀菌剂的方式减小细菌的含量,从而降低对井筒以及地面管材的腐蚀速率,为加快页岩气开发提供保障。     

煤层气井长冲程、大泵径排采设备的研究及应用

煤层气排采的实质是排水降压,为了满足产水量较大、煤层埋深在800m以浅的煤层气井的排采需要,提出一套长冲程、大泵径的排采设备。在阐述煤层气井排采机理的基础上,结合某区块排采现状,提出用3m冲程的六型抽油机配合Φ83mm斜井泵来满足区块部分产水量大的井的排采需要。当冲程、冲次相同时,泵径越大,日产水量越大;在泵径、冲次一定的情况下,长冲程可增加日排水量;在煤层气井日产水量一定时,增大泵径和冲程长度可降低抽油机的冲次,减缓管杆偏磨程度。现场应用的效果表明该类型排采设备运行可靠,可满足日产水量不超过125m~3、煤层埋深在800m以浅煤层气井的排采需要,对某区块大部分排采井具有较强的适应性。     

浅析煤层气井煤粉的运移及控制问题

煤层气井煤粉运移的控制,能够确保煤层气井的产量得以提升,对于合理安排排采作业有着重要的影响。煤层气井煤粉运移及控制问题,要注重对煤岩通道的动力学和运动学的把握,结合煤粉流体运移的情况,把握运移规律,以满足排采作业的实际需要。文章在对相关问题研究过程中,注重对煤粉的运营情况进行把握,借助于煤粉运移力学模型,把握煤粉运移临界速度,从而为煤层气井煤粉的控制问题予以有效把握。