产水井柱塞气举生产制度优化

柱塞气举是利用柱塞在油管中气体和液体之间形成固体界面,减少气体窜流和液体回落,从而提高举升效率的技术。生产制度合理性直接决定气井柱塞气举排液效果,现场常用制度优化法、时间优化法、压力优化法等方法优化生产制度。其中制度优化法存在耗费时间长、无法达到最优化问题;时间优化法、压力优化法均需结合地面集输工艺,在综合分析计算套管压力、积液高度、关井时间及柱塞上行速度等参数基础上,通过现场运行情况进行微调,存在计算过程复杂、误差大及优化效率低等缺点。通过合理划分柱塞运行阶段,分析优化阶段运行参数,总结提炼出了优化柱塞气举生产制度各阶段载荷因数计算,现场应用取得较好的效果。     

柱塞气举影响因素分析及优化设计

为保证正常进行柱塞气举和有较高的日产气量，需要对柱塞气举进行优化设计。为此，文章首先将柱塞气举影响因素分为动力、阻力和体积三大因素，利用柱塞气举动态模型分析了各种因素变化对柱塞气举的作用及其它们的限制条件。为实现正常实施柱塞气举，气液比、地层压力和产气量必须高于最低值，而输气管线压力和井深必须低于最高值；只有各种因素相互之间达到合理匹配时才能进行柱塞气举。通过对柱塞气举可控因素分析讨论后得出，柱塞气举优化设计实质上是对续流生产时间和开井的套压进行优化。优化柱塞气举参数的作用为：一方面可以提高气井产量，另一方面可以延长气井生产寿命。需要注意的是柱塞优化设计是针对一定气层条件进行的，当柱塞气举进行一段时间后气层参数发生变化时，需要重新进行优化设计，以达到优化设计的目的。     

气田柱塞气举主体工艺技术探讨

随着开发时间延长,气井自喷生产到生产后期,气井携液能力变差、产能降低,制约了气井产能发挥,常规排水采气工艺对部分井效果不佳。柱塞气举是一种利用储层能量推动柱塞携液的间歇式人工举升方法,具有减少液体滑脱、提高气举效率的优点。柱塞气举在X气田的现场试验结果表明,试验井产气量大幅提升,油套压差明显减少,工艺效果明显。为了便于柱塞井管理,提高运行效率和综合评价,本文通过分析X气田生产现状,结合柱塞应用效果,提出了适用于X气田生产特征的柱塞气举工艺,为低压低产积液井管理探索出了新途径。     

神木气田柱塞气举工作制度优化

神木气田目前气井配产及压力都比较低,普遍产水,积液井口数占气井总数的1/4左右。目前气井存在问题主要在于能量衰减快,积液严重,生产效率低。柱塞气举在提高气井产能、保持合理生产压差等方面起到了明显积极作用。神木气田排水采气措施主要以泡排为主,其他方式为辅。2016年第一季度,泡排有效率57.1%,部分积液严重的气井泡排无效。柱塞气举是解决无效井的有效途径之一。因此对神木气田柱塞气举工作制度优化,以达到进一步增强柱塞气举效果,提高气井产能的效果。     

高桥区柱塞气井试验效果评价

柱塞气举是间歇气举的一种形式,柱塞气举是以气井自身产出的气体作为动力。柱塞在举升过程中,柱塞作为液体和气体之间的固体界面,因而减少了液体的滑脱损失,同一般的间歇气举相比,它能更有效地利用气体的膨胀能量,提高举升效率。     

神木气田柱塞气举工艺推广及效果评价

神木气田属典型的致密气藏,气井普遍具有“低压、低产、井筒易积液”的特征,柱塞气举工艺是神木气田主要的排水采气技术,但存在柱塞气举气井分布散、管理难、规模小和效果评价方法单一的问题。为了便于柱塞气举气井管理,提高运行效率和综合评价,提出了柱塞气举示范推广的思路,通过分析神木气田气井生产现状,对比优选排水采气工艺,研究适用的工艺及应用时机、设计柱塞气举参数、选取柱塞气举示范区和优化运行制度。应用结果表明,柱塞气举示范区提高了区域产气量、产水量,降低了产量递减率,对高效开发致密气藏具有重要意义,可在神木气田或类似气区推广应用,分析认为在推广柱塞气举工艺时应优先考虑集中建设,有利于准确评价柱塞气举工艺和提高气田最终采收率。     

苏东南区柱塞气举排水采气示范区建设思路及评价方法

苏东南区为典型的"三低"气藏,低产、低效井多,气井自身携液困难,部分气井甚至出现积液停产现象,影响正常生产。柱塞气举通过建立稳定的气水机械界面举升液体,具有气量要求低、举升效率高、自动化程度高等优势,是低产气井排水采气的主体技术之一。本文通过分析柱塞气举单体工艺、区域开发动态及地面配套工艺,从装置安全性、稳定性及措施效果等方面提出了示范区综合评价方法,论证了建设苏东南区柱塞气举排水采气示范区的可行性,对苏里格气田低产低效气井柱塞气举工艺规模化应用具有一定的指导意义。     

长庆气田柱塞气举排液自动化控制技术

针对国外引进柱塞气举技术采用定时开关井生产方式,没有自动调参功能,运行制度需人工设置的缺陷,开发了一种气井柱塞气举生产的自动运行方法。该方法将柱塞最佳上升时间长度设置为目标上升时间,通过控制器对柱塞实际上升时间的分析,自动调整开、关井时间,保证柱塞实际上升时间接近于目标上升时间,使气井生产制度自动趋于最佳,实现对柱塞气举排液采气过程自动化的控制管理。并设计了一种性能更优的一体化柱塞控制器。这种新型柱塞排液采气技术已在长庆气田某区块整体应用75口井,经过2年多的实践检验,能够根据柱塞到达情况,自动对生产制度进行优化、调整,大幅降低工作量,实现了柱塞气举井运行自动控制和精细管理。基于柱塞上升时间自动优化工作制度的控制方法为长庆气田柱塞气举排液技术大规模推广应用提供了技术保障。     

一种特殊的柱塞气举方法:分体式柱塞气举

柱塞气举是间歇气举的一种特殊方式,柱塞作为一种固体的密封界面,将举升气和被举升液体分开,减少气体流窜和液体回落,提高举升气体的效率。文章介绍了一种新型柱塞———分体式柱塞,研究了其工作原理、适应的工作环境,以及在油田现场应用的效果。把这种柱塞应用于排水采气工艺,可明显的改善井底状况,气井的产量可得到大幅度提高。     

苏里格气田新型柱塞气举系统应用研究

苏里格气田属于典型的"三低"气田,随着生产年限的延长,气井压力、产量快速下降,低压、低产、间歇气井逐年增多,井筒积液问题越发严重,依靠气井自身能量维持气井正常生产的周期明显缩短。为了解决低压低产气井积液和常规柱塞工艺应用受限的问题,苏里格气田开展了新型智能化柱塞气举排水采气工艺技术研究与应用,通过控制系统改进、生产制度优化和实施效果分析,评价了新型柱塞气举系统的适用性及经济性,形成了适合苏里格气田生产特征的柱塞气举工艺系统及柱塞制度优化模式,为低压低产积液气井管理探索出了新的途径,具有广阔的推广应用前景。     

涪陵页岩气田柱塞气举工艺研究与应用

气井通常采用柱塞气举工艺进行排水采气,但常规短柱塞无法适应涪陵页岩气田页岩气井井口存在?177.8 mm大阀、井下管柱存在变径等问题,为此研制了弹块式变径组合柱塞。该柱塞采用弹块设计与加长设计,既保证了柱塞的通过性,又降低了柱塞漏失率;柱塞中搭载温压仪,可以监测井下压力与柱塞运行状态,为柱塞工作制度调整提供依据;针对页岩气井不同阶段的生产特征,优化了柱塞气举工艺介入时机与柱塞工作制度。涪陵页岩气田34口井应用了柱塞气举工艺,单井平均产气量提高0.95×104 m3/d,实现了页岩气井的连续稳定生产。柱塞气举工艺为涪陵页岩气田高效开发提供了新的技术途径,对其他页岩气田开发具有借鉴作用。      

柱塞气举模型方程的建立及求解

柱塞气举是气举采油气的重要人工举升工艺技术之一,它通过以循环方式在整个油管柱内上下运动的柱塞,减少被举升液体的漏失,从而可提高气体的举升效率。柱塞举升工艺技术的关键是对柱塞运动的控制。建立了柱塞气举的模型方程,通过对模型方程的求解和分析,考察柱塞气举的动力学特性,为柱塞气举的优化设计提供新的计算途径。     

气田柱塞气举制度优化及运行智能化研究

苏里格东区目前现场运行柱塞气举井200余口,生产制度的调整缺乏系统化的理论指导依据,仅靠人工进行分析实施,人工调整生产制度难度大、效率低;结合柱塞动态和实施井的生产动态进行柱塞气举制度优化和智能化研究,为苏东区块柱塞气举生产制度调整及实施提供可靠依据。     

多模式优化下的柱塞气举排水采气控制系统设计

针对现有柱塞气举控制系统功能单一,缺乏系统优化功能,仅依靠理论模型输入参数的缺点,设计了多模式优化下的柱塞气举排水采气控制系统。该系统以STM32 单片机为核心,通过实时采集油压、套压和柱塞到达井口的时间,经单片机优化处理后控制气动薄膜阀的开关。现场应用结果表明,该系统保证了气井制度调整的实时性,达到了良好的气井排液效果,提高了管理效率。     

大斜度井连续油管内柱塞气举实验及动力学模型分析

连续油管工艺已广泛应用于大斜度气井生产。利用其优势，本文提出了一项新的连续油管柱塞气举复合工艺。与常规油管相比，连续油管内壁存在焊缝且由于大斜度造成其曲率连续变化，导致柱塞在连续油管内进行举升时偏离轴线，致使常规油管柱塞运动模型不能准确描述柱塞在大斜度井连续油管内运动特性。为了准确描述柱塞在连续油管中的运动特征以提高排水采气效率，设计并建立了大斜度井连续油管柱塞气举实验装置，开展了柱塞通过性实验和柱塞运动特性实验，对弹块柱塞上下行程的位移、速度进行了监测和分析。结合连续油管柱塞运动测试结果，引入轴线偏移量修正流体运动摩阻，建立了考虑柱塞偏心的连续油管柱塞举升动力学模型。计算结果表明，周期循环内，连续油管内柱塞运动实际速度值与预测速度值误差小于10%,该模型能够较好反映柱塞气举时的运动特性，为大斜度连续油管柱塞气举的优化及排水采气效率的提升提供了依据。     

组合管柱水平井柱塞气举排水采气创新技术应用

柱塞气举工艺在国内外天然气开发中取得良好的排水采气效果,该工艺因具有适用范围广、措施有效期长、自动化程度高等优势,被普遍推广应用。而组合管柱水平井由于特殊的井身结构,常规柱塞工艺存在坐落器投放难度大、举液效率低、井口装置压裂砂冲蚀严重等问题,影响柱塞举升效率和推广应用。通过持续优化设计、攻关创新和现场试验,形成的"自缓冲柱塞+井下限位器(单流阀+防砂罩)"的组合管柱水平井柱塞气举创新技术,经现场多口气井应用评价,取得了显著效果。     

长宁页岩气田采气工艺实践与效果

为研究长宁页岩气田所采用的不同采气工艺的优劣势与发展方向,为实现长期稳定生产提供参考,应用统计分析方法对长宁地区88口气井的油管下入时机和处理井筒积液时所应用的泡排、柱塞气举、车载式气举等人工举升措施的实践效果进行分析。研究发现:早下油管可提高单位压降产气量并实现稳产;长宁地区的泡排工艺不能解决井筒积液的缺点,而北美柱塞工艺可以解决这一问题,但在长宁地区的试验中存在运作制度不完善的问题;早期采用平台增压的方式可以获得一定的增产效果,但维护成本较高。研究认为:早下油管可提高气井稳定带液生产能力,在带压作业能力许可的前提下,应完井后尽早下油管;柱塞气举较其他人工举升方式具有成本相对较低且可根除井筒积液问题的优势,是未来重点发展的方向。     

南堡1-3岛大斜度井柱塞气举技术研究与应用

为解决南堡1-3人工岛大斜度井供气矛盾、结蜡严重及柱塞运行受阻等问题,研究了大斜度井柱塞气举采油工艺技术及柱塞。介绍了柱塞气举采油工艺管柱及工艺流程,设计了具有测试功能、不同直径的柱塞,并对柱塞进行了优化。室内检测和现场试验结果证明:ф58.0 mm的柱塞在大斜度井中工作灵活,安全可靠,实现了动态过程中对压力和温度的实时监测,掌握了不同产能阶段下柱塞的运行状态。该工艺现场应用11口井,日节约注气量2.2万m3,年节省清蜡费用221万元,降低了注入气液比,提高了举升效率,为解决日常生产中的问题及制定合理的工作制度提供了依据。     

注气助推柱塞气举技术在塔里木轮南油田的应用

针对轮南油田(TⅢ、JⅢ、JⅣ油组)有一些高气油比(300 m3/t以上)、低产(30 t/d以下)、结蜡的井,停喷后无法用电潜泵、有杆泵生产,常规柱塞气举因地层压力低,无法将柱塞推至地面;连续气举举升滑脱损失大,提出了注气助推柱塞气举工艺技术来解决生产中出现的问题,为这类井开采提供了一种思路.该工艺的特点是采用半闭式管柱,利用常规连续气举气源向柱塞底部注气,提供举升动力;利用柱塞气举的柱塞往复运动减少举升过程的滑脱损失,提高举升效率,节气并实现自动清蜡;利用移动气举—制氮车进行启动排液;构成了注气助推柱塞气举工艺.该工艺2010年全年在4口井合计增加原油产量2 935 t,年节约气举气1 923×104 m3,消除了机械清蜡的风险,保证了工艺安全,为低产、高气油比、结蜡井的开采提供了一种开采方法.     

柱塞气举排水采气远程控制系统

柱塞气举排水采气技术自动化程度高、滑脱损失小,能有效排除低产、间歇生产气井的积液,在苏里格气田应用200余口井效果良好。但是,在现场应用中发现该技术需要人工到井口进行制度调参,管理强度比较大。针对此问题,在气田数字化技术的基础上,开展了柱塞气举排水采气远程控制的技术研究,开发出了可以远程控制、智能诊断与分析的柱塞气举排水采气远程控制系统,有效提高了气井生产的管理水平,节省了人力物力。