威远区块页岩气排采除砂工艺分析

页岩气藏目前主要采用水平井完井和桥塞分段大型水力加砂压裂的工艺进行开发,压裂砂堵泄压、压裂后排液和钻磨桥塞过程中均存在大量出砂工况,高压流体携带固相颗粒及砂粒,堵塞地面流程或井筒,造成设备管线冲蚀,严重影响排液的连续性和安全性。文章在系统分析页岩气井返排自身特点和存在的主要技术难点的基础上,优化页岩气井地面返排测试流程设计,研发配套了一系列地面返排除砂装备,并开展相关的工艺技术研究,最终形成一套以除砂器为中心的针对页岩气井的地面除砂技术与配套装备,运用该技术圆满的完成了多口页岩气井的地面除砂作业,效果显著。     

川西高压高产气井压后防砂技术研究

川西坳陷致密砂岩气藏拥有大量的高压高产气井,支撑剂回流出砂问题比较突出。由于气井压力高、产量高、流速快,加砂压裂后常出现支撑剂回流出砂的现象,对井口及地面流程管线闸阀、地面设备造成强烈的冲蚀破坏作用,已经严重影响到气田高压高产气井的正常生产。针对川西高压高产气井压后出砂对井口及地面流程管线闸阀、地面设备造成的不利影响,在结合实际的工程地质特征和生产情况及对压裂井出砂影响因素的分析基础上,通过优化测试排液工艺、优化压裂施工后期的顶替液量、优化压裂液破胶性能及采用纤维支撑剂压裂工艺,提出了有效的预防出砂对策,在实际的生产过程中取得了良好的防砂效果,保障了高压高产气井的安全、高效、正常生产．具有广阔的推广府用前景。     

页岩气井电潜泵排采工艺研究与应用——以涪陵页岩气田为例

针对部分气井出水量大,依靠地层自身能量无法持续生产的问题,选择数口典型高产水气井开展电潜泵排采工艺试验。结果表明：运用井下气液分离技术、变频防气锁技术、远程智能监测技术及防砂设计提高了电潜泵在页岩气井中的适应能力。以JD-2井为例,电潜泵排采工艺有效排除了井筒积液,保证了气井连续稳定生产,且能够满足垂深3 500 m以深的排采要求。     

天然气井口旋流除砂器应用探讨

天然气井出砂问题日趋严重,在天然气井口安装除砂器,可保证井口下游地面设备正常运行。旋流除砂器用于井口除砂,占地面积小、安装方便、运行费用低、使用方便灵活,能够连续可靠地完成分离任务。本文对我国现有气井旋流除砂装置、超高压旋流除砂装置、强制流式天然气井口除砂器以及国外典型井口除砂器的应用现状及特点进行了探讨,指出了天然气井口除砂器应向高压、高效、环保、稳定、自动化方向发展。     

高压气源井气举排水采气工艺研究及应用评价

新场气田部分井场具有高、低压气井并存现状,通过气井临界携液流量分析,结合天然气连续循环气举技术,开展同井场高压井气举排水采气工艺试验。通过对高压气源井、注气量及连接方式的优选和设计,先后在新场气田5个井组中进行应用,效果显著。     

苏里格气田气液混输工艺研究及应用

随着气井生产时间的延长,储层压力逐渐降低,气井产量下降,井筒携液能力降低,甚至积液关停,严重影响气井的有效开发。目前现有排水采气工艺均需要气井具有一定自喷能力,存在一定的局限性。针对一些自喷能力弱的低产低效气井,本文提出了一种新型安装在气井井口的井口气混输增压及气举一体化装置,对油管进行气液混输抽吸增压,降低井口压力,同时可将气体回注,增大生产压差,带出大量积液达到增产目的。现场试验表明:井口气混输增压及气举一体化装置技术可靠,现场工艺可行,运行稳定,能对低产低效井进行有效的排水采气,提高天然气产量,实现挖潜增效,同时为苏里格气田增产稳定提供一定的技术保障。     

高压高产气井预防砂刺的综合措施研究

压裂井在施工后期进行排液测试及采气过程中,常有支撑剂回流造成刺坏地面流程的情况发生。通过对川西高压高产气井支撑剂回流出砂的调研分析,找出了影响压裂井出砂的主要原因是工程因素和地质因素,针对排液措施不当、压裂液破胶不完全、裂缝未充分闭合、顶替液量不足和输气流量突然变大等工程因素可采取相应的工艺措施加以解决;对于地层疏松等地质因素造成出砂可以从提高支撑剂在人工裂缝中的固定强度入手。提出了2种有效提高支撑剂充填层稳定性的技术——纤维支撑剂和树脂涂层支撑剂技术。通过在川西气田的现场试验,表明这2种技术能有效减少压裂井支撑剂的回流返吐,从而保障气井的正常采输和生产,提高了压裂增产效果,具有较好的经济效益和安全环保效益,在川西致密砂岩气藏领域具有良好的推广应用前景,为今后川西气田开展加砂压裂新工艺、新技术提供了可靠的参考资料。     

喷射泵在低压天然气采输中的应用

采用喷射泵对低压天然气增压,可以提高低压气井的采收率,并满足输气管网中压缩机对进气压力的要求,且成本低。介绍了喷射泵的工作原理,提出低压气井的增压工艺和低压、超低压天然气的管输方案,指出天然气中含液量和含砂量对喷射泵性能的影响。为低压气井的开采和低压天然气的输送提供技术指导。     

特高含水期油田集输系统除砂工艺配套技术

要想彻底解决采出液含砂问题,需要将井口除砂,转油站、联合站除砂洗砂,容器射流洗砂及污油地除砂洗砂工艺技术配套使用,对井口联合站每个可能沉砂的环节进行综合处理。首先在井口除去大部分砂,以减少采出液对集输管道和设备的磨损,同时在转油站和联合站建立除砂洗砂装置,进一步减少采出砂对站内设备的损害;对于站内容器（如游离水脱除器、三相分离器）则配套射流除砂洗砂装置,定时清砂,提高这些设备的有效容积和分离率;对进入污油池的采出砂则采用旋流器进行洗砂除油处理。该配套技术平均除砂率为99．3％,处理后的砂子均达到国家环保排放标准。     

喷射增压技术在气田丛式井组的应用试验

随着长庆气田开发方式的转变,丛式井数逐年增加。丛式井组采用多井单管串接集输工艺,由于储层非均质性强,导致同一井场气井产能和压力差异大,高压气井干扰低压气井生产。针对丛式井场低压气井产能发挥问题,开展了天然气喷射增压技术研究,利用同一井场高压气井的能量引射低压气井增压生产。基于流体在超音速状态下的流体混合能量传递原理,采用数值仿真模拟方法,设计了天然气喷射增压装置。通过开展丛式井组喷射增压生产试验,验证了丛式井场喷射增压工艺的可行性及配套流程的可靠性。试验结果表明,采用喷射增压技术可以实现丛式井场低压气井的增压稳定生产。与传统压缩机增压开采相比,喷射增压技术在节能和生产维护方面具有明显的技术优势。     

高压防砂器在油气井地面测试中的应用

高压除砂器是新疆试油公司2000年引进EXPRO公司的最新产品（国内第一次引进）。适用于高压、高产油气井的除砂作业，它能有效地除去裂砂、地层砂、射孔弹壳、铁屑等有害固相杂物和粘土、稠油、凝胶体等影响地面测试准确计量的物体，有效地保护地面设备等有害固相杂物和粘土、稠油、凝胶体等影响地面测试准确计量的物体，有效地保护地面设备（管线、节流管汇、分离器、热交换器等），节约石油天然气资源，缩短工期，加速勘探开发进度，获得巨大的经济效益。介绍了高压除砂器的结构和工作原理以及现场应用效果。     

天然气采集过程防砂装置的应用

天然气生产过程中经常会出现气井出砂,砂粒随着高速流动的天然气一起流入地面集输管网,在气流方向改变时,高速运动的砂粒会对设备、阀门、管线等造成冲蚀磨损,尤其在管线弯头处经常出现磨穿刺漏现象,形成极大安全风险。采取限制配产、控制生产压差的办法会降低气井产能。在确定气田出砂类型后,采用了机械法除砂。在不影响气田生产的条件下,研发井下防砂工具,地面防砂装置,阀组等配套除砂工具,实现了气田防砂提产,安全运行的目的。     

径向环缝式陶瓷筛管研制及性能评价

总结了一种径向环缝式陶瓷筛管的应用范围、结构原理、管柱结构、操作及应用实施情况。以期对国内高压高产气井的防砂工艺提供一定帮助。     

气井井下节流动态预测

气井井下节流工艺将节流器安装于油管的适当位置来实现井下调压，能充分利用地热对节流后的天然气加热，从而改变天然气水合物的生成条件，对于防止水合物生成起到了积极的作用。井下节流后，气体由于压力降低而膨胀，气体的压能转变成动能，促使气流速度增大，有利于提高气井的携液能力。文章应用节点系统分析方法，以井下节流器为节点，建立了气井井下节流过程井筒压力温度动态预测模型。该模型综合考虑了流入动态和井筒径向传热机理，能够预测井下节流压力、温度等重要参数，为井下节流动态分析、井下节流器工艺参数设计、水合物防治、排液采气工艺提供了必要的技术手段。     

除砂器排砂预警装置

出砂井试气施工过程中,除砂器压差常常会急速上升,无法及时倒换砂筒或清理滤网,导致滤网变形、损坏,造成试气施工中断。根据滤网式除砂器结构及工作特点,采用自动控制技术,研制出由压力及压差传感器、PLC控制器、报警器、电动阀门四部分组成的除砂器排砂预警装置。压差传感器通过上下游压力传感器对滤砂筒压差进行监测,当压差接近最大允许工作压差时,PLC控制器指挥预警系统报警;当压差继续上升至危险值,PLC控制器指挥电动阀快速开启,进行排砂作业以降低工作筒压差,达到保护滤网的目的。ZS32井设定开启压差2.1 MPa,装换压差3.0 MPa。当压差达到2.1 MPa,电动阀门在10 s内完全开启,报警器报警;当压差达到3.0 MPa,预警器自动转换砂桶,预警器正常。该装置在低气温、高压、高吐砂等极端作业条件下,可提高滤网除砂器的适应性及安全性,保证试气施工顺利进行。     

旋流器排砂浓度正交试验

油井产液除砂对旋流器的要求主要是提高底流口排砂浓度，以减小底流二次处理的难度。结合油田产液含砂的实际情况，借助于正交试验手段，讨论了影响旋流器底流口排砂浓度的几个主要因素，指出底流口直径是影响底流口排砂浓度的最显著因素。并给出了适于油井产液除砂的旋流器的最佳水力几何尺寸。     

射流洗砂技术研究

胜利油田开发进入特高含水期后,采出砂也成为地面集输工艺中一个较为棘手的问题。采出液中含砂对集输管网和设备造成了相当大的损害,如砂对集输管线的磨损,现已成为孤东、孤岛这两个油田集输管线损坏的重要原因之一。针对这种情况,胜利油田设计院在攻克井口旋流除砂、油气混相除砂工艺技术的基础上,进一步开展了接转站、联合站除砂工艺配套技术研究,本文将结合孤东三号联高效游离水脱除器与射流洗砂工艺配套技术的应用,对射流洗砂机理、达到的技术水平及应用前景做进一步阐述。     

天然气旋流分离器的现状及应用研究

高压气井需要通过压裂来增加产液量,有两种方法可以实现压裂后处理,第一在井下设置油嘴来控制。第二在地面上设置一套除砂装置。为了更进一步的减小成本,本文探讨了一套新的除砂装置,并进行现场应用研究。     

旋流除砂器的工作原理

在油气田生产过程中使用较广泛的排尘除砂设备是旋流除砂器,其分离过程是含砂气体进入除砂器经过旋流除砂,净化气体通过排气管排出,而砂粒杂质等通过排尘口排出。研究不同工况下操作参数和结构参数对旋流除砂器分离效率及处理量的影响作用。     

压裂返排液不落地回收处理技术在苏里格气田的应用

随着苏里格气田水平井改造、体积压裂工艺、混合水压裂方式、工厂化作业等实现推广应用,返排液量剧增,尤其是新环保法实施后,不允许挖建防渗排污坑,环保形势异常严峻。急需研发返排液不落地回收处理技术,实现其重复再利用。针对返排液中含有大量天然气、压裂砂、悬浮物,压力高、分离处理难度大等难题,优化形成了压裂返排液在线连续处理技术,主要包括管线节流控制模块、高压除气模块、低压除气除砂模块、精细化过滤模块和浓残液蒸发模块,经过10μm精细过滤,得到纯净的压裂返排液。进一步化学处理后,添加稠化剂等重新配液用于下次压裂施工,重复利用率达到90%以上,少量浓残液采用蒸发处理。现场先导性试验23井次,回收液体44 649m~3,取得了显著的社会、经济效益,为国内压裂返排液环保处理技术的创新发展提供了借鉴。