致密砂岩气藏产水气井连续油管排采技术优化与应用

在四川盆地西部中浅层致密砂岩气藏中,气井压力、产量递减快,气井产水、井筒积液,严重影响生产。为此,在多口水平井投产初期、生产中期实施连续油管排水采气工艺,以延长气井的生命周期。随着气井产量的下降,连续油管井生产后期仍需开展泡排、气举等辅助排液措施,但部分井的泡排、气举效果欠佳。针对这一问题进行研究,优化了泡排介入时机的选择及泡排剂用量的计算,同时优选了经济可行的连续油管井气举类型及方式,从而提升了致密砂岩气藏低能量气井的排水采气效果。研究结果表明：(1)水平井携液临界流量的计算模拟结果显示,水平段较之垂直段、斜井段,水平段的携液临界流量最大,因而带液难度最大,低能量气井水平段处于泡状流态;当气井产量递减至携液临界流量时,需及时分步介入泡排工艺、继而是补充能量型的气举工艺,使气井能带液生产。(2)气液两相流压降模型中考虑泡沫流热阻力因素后,计算的单井泡排剂用量减少约15%～40%,消除了因药剂加注过量而导致井底泡沫堵塞情况。(3)产水量较大的常规连续油管井,选择排压高、作业连续、经济性好的移动压缩机气举工艺。(4)全通径连续油管井,适宜采用气流量大、携液能力强的CNG（压缩天然气）罐装气...     

复合气举排水采气工艺在华北油田的应用

华北油田潜山气藏边、底水活动加剧，导致气井带水生产甚至水淹关井。为解决气井带水生产问题，结合灰岩潜山的地质状况、出水特点与气源能力，对几种排水采气工艺技术进行了适应性分析，优选出以连续气举为主、辅以柱塞气举和泡沫携液的复合排水采气技术。现场试验表明：应用柱塞＋气举复合排水采气工艺，既可减少井筒液体的滑脱损失，提高气举携液能力，又可节约一定的注气量；应用气举＋泡排复合排水采气工艺，可使井下液体变为轻质泡沫，降低井筒流体的流压梯度，提高气体携液能力和气举效率。复合排水采气技术可以有效地解决灰岩潜山气藏深井、超深井排水采气的技术难题。     

川西气田水平井排水采气技术及应用

水平井逐渐成为川西气田开发的主要方式,但受储层特征及特殊井身结构影响,水平井排液困难,部分气井井底积液严重,常规泡排、气举工艺不能完全满足排液需求。根据各排水采气工艺原理及水平井井身结构特殊性,通过药剂室内评价实验、加注方式优化及固体药剂外形尺寸研究等措施对水平井泡排工艺参数进行了优化,通过现场应用取得了较好效果。针对常规泡排不能满足排液需求的水平井相应开展了气举、毛细管、速度管柱等排水采气工艺,均取得了显著效果,初步形成了适合川西气田的水平井排水采气技术。     

洛带气田蓬莱镇组气藏排水采气工艺技术初探

根据洛带气田蓬莱镇组气藏为一常压气藏 ,气井压力、产量低 ,日产气低于 2 0× 1 0 4m3 ,气井普遍产水 ,产水量较低 ,日产水低于 1 0m3 ,气井钻井及加砂压裂过程中易造成产层污染的情况 ,开展了优选管柱排水采气、泡沫排水采气、泡排—降压复合排水采气工艺技术试验研究 ,通过这些工艺技术的实施 ,排出了产层内的液体 ,解除了气井的污染 ,气井增产效果较好 ,维持了气井及气田的长期稳产。     

超音速雾化排水采气工艺数值模拟与现场应用——以川西坳陷中浅层气藏为例

针对超音速雾化排水采气工艺在川西坳陷中浅层气藏应用缺乏理论指导的问题,开展了数值模拟研究及现场试验。首先,基于川西坳陷中浅层有水气藏生产井实际工况建立了超音速雾化喷管数值模型,围绕气井生产动态特征开展了喷管两相流数值模拟,并通过室内实验结果验证了模型正确性,通过求解获得了雾化喷管内部流体各相流动特征参数的分布。对气井生产特征参数以及喷管结构参数进行了敏感性分析,明确影响超音速雾化排水采气工艺应用效果的主控因素,形成了适用于川西坳陷中浅层气藏的超音速雾化排水采气工艺理论。研究表明:喷管渐缩段对于流体流动特性影响较小,而流体流经喷管喉部至渐扩段,各特征参数发生剧烈变化;气体流经雾化喷管被加速达到音速时,临界压力比值为1.35,该数值可作为判断工艺有效性的技术指标;入口压力对工艺效果整体影响较大,而产气量及气液比则主要通过控制喷管入口前井段的携液来影响工艺效果,被气流携带进入喷管内部的积液均在超音速气流作用下实现雾化。基于理论研究设计了施工参数,优选气井开展了现场试验,结果表明超音速雾化排水采气技术可实现气井节流稳压的同时强化见水气井的携液能力,改善井筒流态,降低井筒压力损失,对延长川西坳陷中浅层气井稳产期具有重要意义。     

超音速雾化排水采气工艺数值模拟与现场应用

针对超音速雾化排水采气工艺在川西坳陷中浅层气藏应用缺乏理论指导的问题,开展了数值模拟研究及现场试验。首先,基于川西坳陷中浅层有水气藏生产井实际工况建立了超音速雾化喷管数值模型,围绕气井生产动态特征开展了喷管两相流数值模拟,并通过室内实验结果验证了模型正确性,通过求解获得了雾化喷管内部流体各相流动特征参数的分布。对气井生产特征参数以及喷管结构参数进行了敏感性分析,明确影响超音速雾化排水采气工艺应用效果的主控因素,形成了适用于川西坳陷中浅层气藏的超音速雾化排水采气工艺理论。研究表明:喷管渐缩段对于流体流动特性影响较小,而流体流经喷管喉部至渐扩段,各特征参数发生剧烈变化;气体流经雾化喷管被加速达到音速时,临界压力比值为1.35,该数值可作为判断工艺有效性的技术指标;入口压力对工艺效果整体影响较大,而产气量及气液比则主要通过控制喷管入口前井段的携液来影响工艺效果,被气流携带进入喷管内部的积液均在超音速气流作用下实现雾化。基于理论研究设计了施工参数,优选气井开展了现场试验,结果表明超音速雾化排水采气技术可实现气井节流稳压的同时强化见水气井的携液能力,改善井筒流态,降低井筒压力损失,对延长川西坳陷中浅层气井稳产期具有重要意义。     

产高矿化度地层水气井泡沫排水采气技术

针对靖边气田产高矿化度地层水气井实际生产状况,利用聚类分析方法,进行了产水气井分类,采用泡排药剂系统评价方法,优选并评价了适合靖边气田产水气井泡沫排水采气的泡排药剂,并确定了合理的泡排工艺参数,优化和完善了泡沫排水采气配套地面工艺流程,优选气井并开展了现场试验,取得了较好的效果。     

毛细管泡沫排液采气工艺在低压、小液量水平井中的推广应用——以川西坳陷中浅层气藏为例

为了解决起泡剂加注不到位导致水平井泡沫排液采气工艺应用效果变差的难题,在对四川盆地川西气田气井产气量、产液量和井身结构等3个方面进行毛细管泡沫排液采气工艺适应性分析的基础上,同时开展注剂点深度设计、毛细管规格选择、工具串参数(最大长度和最小配重)及泡排参数(起泡剂选型、地面加注浓度和地面加注量)选择等方面的优化研究,制订了毛细管标准化作业流程,并开展了现场应用试验。结果表明:(1)毛细管泡沫排液采气工艺在中浅层、低压、小液量水平井中具有推广潜力,但产气量过低、产液量过高或含凝析油过多的井不宜采用该工艺;(2)泡排工艺注剂点深度井斜角介于70°~80°,毛细管规格的选择应满足井深对抗拉强度的要求,泡排参数需针对具体井况与积液特征进行优化,毛细管施工作业应遵照标准化流程;(3)截至2017年7月底,中石化川西气田有9口水平井开展毛细管泡沫排液采气工艺试验获得了成功,累计增产天然气295×104 m3;(4)形成了毛细管防卡、注剂测压一体化、净化排液联作、毛细管井口悬挂等4项毛细管泡沫排液采气配套技术。结论认为,毛细管泡沫排液采气工艺系列技术为川西坳陷中浅层气藏、低压、小液量水平井的排液稳产提供了技术支撑,可为同类型气藏的水平井实施排液采气工艺提供技术借鉴。     

基于泡沫流体管流模型的速度管柱排采工艺优化——以川西坳陷中浅层气藏为例

基于川西坳陷中浅层气藏下有速度管柱气井介入泡沫排液采气工艺后出现的生产异常,建立了速度管柱气井井筒泡沫流模型,模拟了气井速度管柱内气液同产的过程。模型求解结果表明,泡沫流体的黏度会随着泡沫干度的增加而增大,当流态为均质泡沫流时,黏度的增大幅度会加剧,从而引起速度管柱内部流体摩阻增大;速度管柱入口处的压损明显大于上部井段,且管柱尺寸越小该现象越明显。通过参数敏感性分析发现,泡沫流体所受热阻力导致的压损在速度管柱入口处占总压损比例较大,气液比的上升导致热阻力压损占比也随之上升,对于高气液比的速度管柱气井可适度降低泡沫排水采气工艺强度,从而提升气井排液效率。通过对川西气田中浅层气井速度管柱工艺效果进行评价分析以及后期气井维护工艺优化研究,为该区块速度管柱气井后期生产维护措施提供一定的技术指导。     

平衡罐自动加注泡排剂工艺研究与应用

针对苏里格气田气井泡沫排水采气人工加注成本高、劳动强度大等难点,进行了天然气井平衡罐自动加注泡排剂技术应用研究。该工艺是将平衡罐与气井井筒通过高压软管连接成同一压力系统,且平衡罐重心高于采气树套管阀门,泡排液依靠重力作用自动加注到油套环空中,同时,地面安装远程控制阀,实现了远程控制自动加注泡排剂的功能,大大提高了工作效率。     

江苏盐城朱家墩气藏排水采气工艺技术研究

盐城朱家墩气藏为边水气藏,气层埋藏深度达3700m以上,地层温度超过了100℃,气井产量大。但因气井是以销定产,所以气井生产产量波动大,导致气井普遍产水。针对这一特点,利用最小携液流速理论,开展了优选管柱排水采气和泡沫排水果气工艺技术研究,认为yc井采用40．3mm的油管或用Ych起泡剂对气井进行泡沫排水采气均可有效排出井底积液,保证气井的正常生产。但从经济效益考虑,优先选择泡沫排水采气技术进行气并排水采气。     

HY-5型泡排棒应用效果分析

榆林气田南区低产气井较多,携液能力较差,凝析水在举升过程中由于滑脱效应逐渐在井筒里及井底近区积聚,积液现象普遍存在,严重影响气井正常生产。泡沫排水采气是解决"气井积液"的有效方法之一,但泡沫排水采气的关键在于起泡剂的性能,地层水矿化度、凝析油含量、地层温度、H_2S含量等条件的不同对起泡剂性能的要求也不同。主要通过对HY-5型泡排棒进行室内评价和现场试验,分析泡排效果,确定该泡排棒适合加注的气井及加注时机,有效提高气井泡排效率。     

气井井筒积液分析及排水工艺研究

针对朱家墩气藏生产气井存在较严重井筒积液的现象,从液体来源、井筒举升能量方面对积液原因进行了分析,其原因为气井产气量小于携液最小流量,造成进入井筒的边水和游离水无法排除。利用最小携液流速理论对泡沫排水采气法和换用小管柱排水采气法在该气藏的适应性进行了分析,结果表明,这两种排水采气法均能达到连续排液采气的目的,但从充分利用地层能量角度考虑,生产初期采用泡沫排水采气法,中后期地层压力下降,选择换用小管柱排水采气法。盐城1-2井6井次的泡沫排水采气试验表明,泡沫排水采气效果显著。      

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针对川西气田须二段气藏特点,提出采用单管永久式封隔器完井;井下油管柱的连接丝扣宜采用金属对金属密封扣;井下封隔器、管材及相关配套设备应使用既抗H2S又抗CO2腐蚀的材质;在完井时使用缓蚀剂或对管柱全面预膜,生产中定期加注缓蚀剂。在无水采气期,根据数学模型,获取一系列保证气井岩石不发生速敏效应、井筒不积液、油管不发生冲蚀的优化产量,制定气井合理工作制度,尽量延长无水采气期。根据相关数学模型,计算带水采气期气井不同压力条件下的携液临界流量,从而确保实际产气量大于携液临界流量,以便充分利用地层能量带出液体;气井出水后随着地层能量的降低,为维护气井正常生产,初步优选出泡沫和优选管柱为须二气藏产水气井的排水采气工艺技术。     

苏里格气田气井产水分析及新型泡排剂试验

分析了苏里格气田气井的产水类型,主要有地层水、淡化地层水、凝析水、凝析油及陈发型出水;分析了气井的井底积液特征,通过压力峰值、油套压变化、产气量变化曲线等特征可以判断气井井底积液情况。介绍了三种产水气井排查方法:生产动态分析法、关井恢复压力排查法、井筒压力梯度测试法,这三种方法是苏里格气田产水气井排查常用且有效的方法。介绍了泡沫排水采气的泡排剂优选方法及优选原则,结合试验区所产地层水的水质分析情况,优选了ERD-05起泡剂和ERD-06泡排棒这两种泡排剂;优化了泡排剂的加注制度,进行了泡沫排水采气现场试验,试验井排水、增产效果明显。     

页岩气水平井排水采气工艺应用探讨

水平井是实现气藏高效开发的关键技术,应用效果良好。但是随着气藏的持续开发,部分水平井出现产量、压力双递减的情况,表现出不同程度井筒积液特征,而受限于水平井特殊井身结构,水平段的积液对气井开采影响更大,严重制约了气井的平穗生产。首先对水平井排水采气工艺进行了调研,分析了各种排水采气工艺的适应性,结合建南气田水平井成熟的排采工艺技术,对涪陵页岩气排水采气工艺的选择进行了探讨,初步提出以优选管柱、泡沫排水采气工艺为主,邻井高压气举、电潜泵排水采气及组合工艺为辅的排采思路,为提高气井排液德产效果提供一定的借鉴意义。     

川西气田自动泡沫排水采气注剂装置研究及应用

针对传统人工泡沫排水采气方式劳动强度大、泡排效率低、管理不精细等问题,通过设计自动化泡沫排水采气注剂流程,开发注剂装置远程监控软件,提出手动加注、自动定时加注、智能加注3种运行模式,并配套开发了自动报警与安全切断系统。为满足不同井场条件,自主研制了3个系列的自动泡沫排水采气注剂装置(简称自动泡排注剂装置),该装置具有智能加注、远传远控、自动报警、多井轮注、多源供电、小型手抬等功能。2019年,该装置在川西老区推广应用16口井,累计自动运行2 374井次,累计采出天然气1 879.881×10~4m~3。该工艺与前期人工泡排相比,产量增加约10%,最多实现1泵对8口井同时泡排,创造了川西气田泡排工艺"自动化、智能化、网联化、8分支"四项记录,满足无人值守井、丛式井组、偏远井智能泡排作业要求,在气井排水采气提质增效方面具有推广潜力。     

靖边气田泡排新工艺优化及应用分析

泡沫排水采气工艺是靖边气田保障产水气井连续、稳定携液生产主要的排水采气措施,目前普遍采用井口间歇加注和站内连续加注的常规加注工艺。井口智能注剂、自动投棒及固体消泡等新工艺具有操作简单、工作量小、自动连续加注等优势,能够有效提高气井助排效果。因此本文在分析现有泡排工艺基础上,通过开展泡排新工艺的研究与现场应用,建立了不同类型助排气井泡排新工艺加注制度。重点根据气井不同的产水特征,结合单体泡排工艺优势进行了优化组合,为进一步扩大靖边气田泡排应用范围和中后期产水气井的合理开发提供技术支撑。     

定向气井泡沫排水技术研究

当气藏压力降到一定程度,气井携液能力不足,可采取泡沫排水采气,而定向气井泡排效果普遍较直井差。通过对斜管中气泡流进行模拟实验,发现随着管斜角度的增大,携液时间、起泡时间、稳泡时间越长;泡沫含水率增加。在实际生产中,定向气井斜井段是造成泡排效果差的原因之一。斜井段首先增加了附加摩擦力,增大了排液难度;其次,斜井段增加了气泡流动路径,延长了气泡在井筒中滞留时间,使得其更易破裂从而回落井底造成积液。因此,泡沫的稳定性对定向气井的泡排效果尤其重要。     

靖边气田氮气泡沫气举排液技术研究与应用

针对靖边气田产水气井,目前普遍采用泡沫排水采气工艺。而制约泡沫排水采气工艺实施效果的难点就是气井后期自身能量不足,不能将大量携液泡沫带出井口。针对产气量低及水淹气井等自身能量不足等问题,笔者提出氮气气举结合泡沫排水采气的思路,通过气流扰动,降低液柱密度,从而增强泡排剂起泡能力和携液能力。为有效解决泡排增能问题,本文通过室内试验优选起泡剂,结合气井工况计算优化气举施工参数,制定合理的气举气液比和每段泡沫的泵注时间,在保证套管承压的范围内达到施工时间最短,并在多口气井开展现场试验。实践证明,氮气泡沫气举排液技术能够满足靖边气田泡沫排水采气需要,扩大了泡沫助排工艺的应用范围,为气田中后期产水气井合理开发提供了技术支撑。