鄂尔多斯盆地苏里格气田南区产水气井合理产量研究

合理产量是气田开发的重要参数,也是产水气井配产的重要依据。裂缝发育的岩溶型有水气藏是已开发气藏中最复杂的类型之一,在气藏开发过程中,随着地层压力降低,边、底水快速侵入,准确计算气井合理产量尤为困难。针对这一问题,基于渗流力学基本理论,结合Fevang气水两相拟压力表达式,推导产气、产水方程;并结合气水两相相对渗透率经验公式、水驱气藏物质平衡方程,建立产水气井地层压力预测模型,通过拟合产气量和产水量数据,求取气井地层压力。进而基于产水气井一点法产能预测、气液两相管流压降及气井临界携液理论,应用节点系统分析,建立产水气井合理产量计算新方法。现场应用结果表明:(1)产水气井地层压力预测模型计算的地层压力与实测地层压力一致;(2)产水气井合理产量计算新方法指导气井生产,可有效控制气井水侵速度,减少井筒积液,保持气井平稳生产。     

渤海某凝析气田气井井筒积液分析及处理措施

针对凝析气藏开发过程中存在产量递减、气井高含水及井筒积液等问题,以渤海某凝析气田关停气井为研究对象,利用气井生产动态分析方法,结合气井的系统测试资料,明确了关停气井井筒中的积液段,利用经验公式法及Pipesim软件计算了临界携液气量、优化了气井生产管柱。为保证关停气井复产后正常生产,提出气举、涡流排液、泡排、小直径管等排液采气措施建议及实施步骤。对E4、E5、E6井井筒积液进行分析,其中E6井根据建议措施复产后,初期日产气2.3×10~4 m~3,日产油15 m~3。根据前期生产动态,预测五年累产气约584×10~4 m~3。该方法可为海上凝析气田井筒积液分析及关停井复产措施提供借鉴。     

气举阀气举排液采气工艺参数设计与优选技术研究

东濮凹陷气藏多属低渗致密砂岩气藏，开发过程中表现为气井产能低、压力下降快、地层水矿化度高、积液影响严重等特征。气举排液是一项常用的气井排液采气工艺方法，具有很强的适应性，不但适用于低产气井的辅助排液采气，而且还适用于各种类型积液停产气井的诱喷排液复产。受井筒流态差异的影响，气井气举阀气举诱喷排液不同于油井气举阀气举采油，简单照搬油井气举阀排液设计模式难以在气井诱喷中获得成功。文章结合工作实践，对气举阀及气举排液采气工作原理进行了剖析，对气举排液采气工艺特点与影响因素进行了论述，对气举排液采气工艺参数进行了设计，并编制了软件，实现了程序化，现场应用取得了较好效果。     

积液倒灌和水锁效应对气井生产的危害

目前国内绝大部分气井在生产过程中析出凝析水或产生地层水,气井产量达不到临界携液流量,致使气井产生不同程度的井底积液。随着气田的开发和天然气的不断采出,地层压力逐渐降低,生产气井在关井过程中的积液倒灌和水锁效应问题显得尤为突出。以大牛地气田为例,分析了生产气井关井过程中井筒压力、井底气体流量的变化规律,阐述了产生积液倒灌和水锁效应的原因和对地层的伤害,提出了相应的预防措施,对改善低渗透气藏的开发效果具有重要意义。     

大庆油田深层气井积液预判模型建立及应用

大庆油田徐深气田底水活跃,火山岩气藏裂缝发育,生产过程中易产生积液现象,影响气井产能。为合理确定气井排采措施介入时机,开展了气井积液预判方法研究。将井筒与地层流动模型在井底建立计算节点,形成积液预判模型,给出数值求解方法,模拟流体从近井地层到井口的流动过程,实现了气井未来积液风险预判并开发了计算机软件。现场实际应用表明,积液预判结果与实际情况一致,有效预测周期可达7个月,验证了大庆油田深层气井积液预判模型的正确性和实用性。     

川中充西须四段气藏气井单井开采特征及开采对策研究

针对川中地区充西气田须四气藏在开发过程中产水严重的问题，应用Dupuit临界产量模型，获取了一系列保证产水气井地层岩石不发生速敏效应、井筒不积液的优化产量，由此制定出产水气井合理工作制度，以尽量延长无水采气期。同时，还利用气井排液临界流量数学模型，计算气水同产期气井不同井口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，充分利用地层能量带出液体。研究分析结果表明：①为维持气井正常生产，初步优选出优选管柱为须四气藏产水气井的排水采气工艺技术；②随着地层能量的进一步的衰竭，气井生产后期应用复合排水技术提高气藏采收率。     

非水相泡排剂在榆林南区试验及效果分析

榆林南区属于低孔、低-中渗、低产为主的气藏,近些年来,随着榆林南区大规模滚动开发,气区产液逐年增加,部分低产气井产液中凝析油含量较高,因地层压降大,井筒积液严重时影响气井产能且导致废弃压力高,最终采收率低。本文针对凝析气井开采过程中存在上述问题,研发一种高抗凝析油的非水相泡排剂,同时通过对非水相泡排剂进行室内评价和现场试验,分析泡排效果,有效提高气井泡排效率,对凝析气井进行泡沫排液采气工艺有着更重要的意义。     

天然气井井筒积液预测方法解析

对于裂缝发育的边水气藏,随着气藏开发不断深入,气井必然产水.当气井产气量小于井筒携液临界流量时,井筒形成积液.气井井筒积液,造成井筒回压增大,井口油套压降低,生产能力降低,影响气井的正常生产,最终影响气藏采收率.通过气井生产动态分析、临界流量判断以及井筒积液量计算,由现象到本质系统的提出了气井井筒积液判断与预测分析方法,为积液气井合理开展排水采气工艺提供科学的依据,为有效排除气井井筒积液起到了指导性作用.     

井筒连续携液规律研究

我国己开发的气田中,大多数气藏均属于不同程度的有水气藏。气藏在开发过程中都会产出地层水或凝析液。产出液若不能及时排出,就会聚积在井底,严重时造成水淹停产。在天然气生产过程中如何配产以连续携液是十分重要的。以往有学者认为产水气井只要井底不积液则气井就具有能连续携液的能力。本文利用相应的模型公式进行理论计算得到温度、压力对气井连续携液影响规律。同时,对川西气田7口井各重要参数进行了敏感性分析从而得出天然气井连续携液的规律性认识,即:在产液量较小时,井筒中的压力损失较小,而温度损失较大,温度成为影响携液的主导因素,井筒中的最大临界流量出现在井口附近;随着产液量的增加,温度损失较小,压力损失较大,压力成为影响携液的主导因素,井筒中的最大临界流量出现在井底附近。这也说明低压气井最大临界流量易出现在井底,而高压气井最大临界流量易出现在井口附近。     

积粹停产气井排液复产的新方法

气藏地层出水、作业压井,都可能造成气井的井筒积液停产,而长时间的积液浸泡往往会对气层造成极大的污染和伤害.因此,快速有效地排液复产,是保持气井产能、高效开发气田的关键.文章在简要对比分析液氮、气举、化排和机抽等各种常规排液复产工艺优缺点的基础上,提出了一种操作方便、复产快捷、长期有效的排液复产新方法--井间互联井筒激动排液复产工艺.该工艺通过一次性改造站内和井口流程,实现集气站内各井高压进站管线的永久互联.当气井发生积液停产时,切换站内井间互联流程,利用气藏内部高压气井的井口高压,将停产井井筒积液的一部分暂时压回地层,降低井筒液柱高度和回压,并通过开井激动,提高气井的生产压差和自喷带液能力,使气井快速排除井筒积液并恢复生产.经文23气田近30井次的试验和应用,发挥了巨大的作用,使气井的排液复产周期由3～8d缩短到现在的3～5h,有效地降低了气井复产成本,保持了措施效果和气井产能.     

涩北气田排水采气优选模式

针对柴达木盆地涩北气田所面临的气井井底积液、产水导致产量迅速递减的问题,从准确把握气井排水采气时机、优选经济有效的排水采气方式出发,结合涩北气田生产动态,综合考虑动能因子、积液高度、油压、日产水以及油压、套压压差等多种因素准确诊断了气井积液的状况;分析了涩北一号气田递减阶段气井日产气量和水气比等生产数据的变化规律,根据多项管流井底压力计算理论、临界流量计算模型及涩北气田实际的采气油管尺寸,研制出了排水采气方式选择控制图,并建立了涩北气田排水采气优选模式;回归出了相应的计算公式,预测了涩北一号气田大规模进入优选管柱排水及泡排排水采气时期的具体时机,由于涩北气田属于次活跃与不活跃水驱气藏,水气比上升缓慢,除少数离边水比较近的井外,在整个开发期内不会大规模进入气举排水开采期。     

考虑液滴夹带的气井连续携液预测模型

在有水气藏开发过程中，随着气藏压力的降低和含水量的增加，井筒内的气相能量不足以将水携带到地面，导致井底积液，从而影响气井产量，严重时甚至压死气井，造成停产。准确预测气井临界携液流速对判断气井是否积液和优化气井配产具有重要的意义。基于液膜携液假设，通过气液两相流受力平衡分析，建立了考虑液滴夹带影响的气井连续携液预测模型。模型引入了基于临界液膜流量和临界气相流速的液滴夹带判据，并采用了考虑液膜雾化与液滴沉积动态过程影响的液滴夹带率计算公式。结合实际气井生产数据，所建立模型与现有的液膜临界流速模型的对比结果表明，该模型的预测结果与气井实际状况更加吻合，可用于气井积液的判断。     

“双环三控法”在煤层气井智能排采中的应用

目前煤层气井的排采主要依靠人工调节控制来完成,这使得在产水、产气初期很容易对气井控制不及时,造成应力闭合、煤粉堵塞、地层气锁等伤害,从而影响气井产量。为此,针对煤层气井排水采气周期长、临界解吸压力不易控制、液面波动对气量影响大等排采难点,提出了"双环三控法"排采控制策略。该控制策略以控制动液面为核心,通过对套管压力、流动压力的双闭环控制以及控降液、控流压及控套压等3种控制策略,实现了煤层气井从降液、解吸至产气等不同阶段的智能排采控制。进而基于经典的"双环三控法"控制原理(以变频控制技术为主),采用现代ARM控制技术,研发了一套煤层气井智能排采控制装置,实现了对煤层气井井底流压和井口套压的双闭环控制。在中国石油华北油田公司2×10~8 m~3煤层气产能建设中的应用效果表明,运用该控制系统,排采设备能够在不同的排采阶段自动实现智能调整参数和安全生产,节约了劳动力资源,降低了煤层气井排采成本,使煤层气勘探开发更加智能化、精细化和安全化,具有良好的推广应用价值。     

煤层气井排采液面-套压协同管控——以沁水盆地樊庄区块为例

以樊庄区块煤层气开发直井排采管控为研究实例,以排采工程数据为主要依据,探讨各排采控制阶段流体流动形态与煤储层伤害机制,揭示排采液面-套压协同控制过程,并基于煤层气井排采曲线分析和高产气井排采参数统计,获得排采液面-套压协同控制指标。研究结果表明,樊庄区块煤层气井需经历"以液为主-气、液混合-以气为主"的排采控制过程以及排水降液面阶段、憋压阶段、产气量上升阶段、稳产阶段和产气量衰减阶段5个排采控制阶段,其中,排水降液面阶段、憋压阶段、产气量上升阶段是流体流动形态转变和储层伤害的易发阶段,也是排采管控的关键阶段。排水降液面阶段以日产水量为控制参数,以井底流压为评判指标,采取缓慢、长期的排采原则;憋压阶段以日产水量和套压为控制参数,以憋压、稳定动液面的方式实施管控;产气量上升阶段采取适当憋压、提升动液面的控制原则,保持套压高于0.2 MPa,控制日产水量缓慢降至0.2~0.5 m³,使动液面深度回升至煤层中部以上10~50 m;稳产阶段需适当憋压,稳定动液面在煤层以上,并维持排采作业稳定;产气量衰减阶段尽量避免较大幅度的排采制度调整,使产气量、产水量平稳下降。     

气井积液预测研究进展

准确预测气井积液时间并及时采取排水采气工艺措施,对于维持低产气井稳定生产至关重要。为此,基于对国内外气井积液预测方法及积液气井数值模拟方法的广泛调研和总结,综合分析了目前解释气井积液的液滴反转模型、液膜反转模型和气井稳定性分析方法,阐述了积液气井瞬态数值模拟的研究进展。研究结果表明:(1)不同积液预测模型计算值之间及不同类型气藏气井携液临界气量之间存在着巨大的偏差,引起气井积液的机理不仅仅由单一液体反转现象造成,而是地层与井筒共同作用的结果 ;(2)液体反转理论在解释气井出现动液面上有悖于气液两相管流的基本规律,气井动液面的产生与气井受到瞬态扰动相关。在上述研究的基础上,指出了气井积液机理研究的发展方向:结合地层数值模拟,建立合理井筒压力波动模型并将其考虑为内边界条件,开展地层—井筒耦合实验及理论研究,揭示不同类型气藏积液的控制机理并建立相应积液预测模型,以期为气井排水采气工艺设计提供理论依据和技术支撑。     

苏里格气田自然间喷气井采气技术

针对苏里格气田自然间喷气井套压、产气量、产水量呈周期性变化及间歇产液的生产特征,研究了该类气井井筒积液与自然放喷过程,建立了气井参数预测数学模型及生产动态数值模拟,剖析了气井生产规律;进行了泡沫排水和连续油管排水现场试验对比,优选出该类气井连续油管排水方式,该研究对该类气井的生产动态分析具有指导意义,为延长气井的自喷时间提供了借鉴。     

倾斜气井积液临界气相流速预测新模型

井筒积液是气井生产过程中常见的现象,特别对于页岩气、致密气等低渗透性气井,积液产生一定的背压会使得气井产量进一步降低,严重情况下会导致气井停产。准确预测气井积液临界气相流速可以指导生产者及时采取积液防治措施。斜井中液膜在重力作用下不均匀分布,使得其内部的积液研究较为复杂。通过对比已有的实验和理论研究,分析认为液膜的反向流动是积液的主要原因,并且起始于井筒横截面底部最厚处的液膜;通过分析斜井井筒中液膜速度分布规律,确定以液膜与井壁剪切应力为0作为积液判定条件。基于环雾流型并考虑斜井井筒中液膜周向不均匀分布、气芯液滴夹带的影响,建立适用于不同管径、不同液相流量的全倾角气井积液预测新模型。利用井斜角为0°～88°的实验数据、直井和斜井的现场生产数据对新模型及已有的6种积液预测模型进行分析验证的结果显示,基于零液壁剪切应力的新模型相比于其他模型更能准确地预测全倾角气井积液临界气相流速。     

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克-依构造带高产气藏试井的流压上升现象，导致了克-依构造带超高压气藏测试(试井)资料不能被有效解释。自喷井定产量试井流压下降与非自喷井流压上升的试井理论已较成熟，对于自喷井定产量试井流压上升的试井分析理论还没有人进行研究，章研究了高压气井定产量试井导致流压上升的原因。根据渗流理论，建立了交表皮系数、高速非达西渗流、部分打开地层的数学模型；根据数值模拟理论，建立了差分方程；研制了数值模拟软件，用研制的数值模拟软件模拟了部分打开地层、高速非达西渗流、变表皮系数等因素的井底压力响应。在测试过程中地层损害程度在减轻，这是高压气井流压上升的主要原因，表皮系数降低得越多时，井底流压上升得越快。部分打开地层、高速非达西渗流单因素不能导致高压气井流压上升。这些认识对建立自喷井定产量试井流压上升的试井理论有重要意义。章建立的高压气井试井流压上升的数值模拟方法可用来解释高压气井试井流压上升的资料。     

Fundamental Surfactant Properties of Foamers for Increasing Gas Production

Abstract

In natural gas wells, gas production decreases due to the decline of reservoir pressure. The cause of this loss of gas production is liquid loading that occurs when water and condensate enter and remain in the bottom of the well. Foaming agents are frequently used to aid in the unloading of water and condensate accumulated in the production tubing. Fundamental surfactant properties of foamers have been measured and these have been successfully correlated to unloading performance. This provides a fundamental understanding of how foamers work and provides a rapid evaluation technique.