连续油管速度管柱排水采气技术研究及应用

针对苏里格气田低压水平气井携液能力差,井筒出现积液,原有生产管柱不能满足生产需求等问题,研究了水平井连续油管速度管柱排水采气技术方案。首先分析了水平井临界携液流速理论模型,利用该模型优选出Φ38.1 mm的连续油管作为速度管柱。然后详述了连续油管速度管柱排水采气技术方案,最后在苏76-2-20H井进行现场应用,应用结果表明,水平井连续油管速度管柱排水采气技术方案降低了气井的临界携液流速,提高了气井的携液能力,气井油套平均压差减小1.82 MPa,可有效地排出井筒积液,实现了低压水平气井的连续携液增产稳产,起到了较好的应用效果。     

塔里木盆地塔中气田速度管柱排水采气试验效果分析

塔中气田位于塔里木盆地塔克拉玛干沙漠腹地,主要开发层系为上奥陶统良里塔格组和下奥陶统鹰山组碳酸盐岩储层,其气田边底水活跃,开发方式为衰竭开发。目前气田有126口井,随着地层能量下降,气井的携液能力下降,井筒积液,影响气井的正常生产致使气井停喷,严重影响了气田的高效开发。经过调研认为连续油管速度管柱能解决塔中气田井筒积液的问题,D2井作为塔里木油田第一口连续油管速度管柱排水采气的试验井,获得了一定的增产效果,试验取得初步成功,该项工艺能够解决塔中气田部分单井井筒积液的问题。     

靖边气田上古丛式井管柱优选

随着靖边气田上古丛式井压力下降,部分气井带液困难,气井原有的携液增压生产制度无法保证气井的正常生产,造成产量降低,甚至积液停产。现有排水采气方式主要采取打捞井下节流器后进行井口排液复产方式,复活后继续增压生产,该方式可以短期内保证气井正常生产,一段时间后气井携液能力下降,容易造成井筒再次积液。通过管柱优选能够增加气流流速,充分利用气井自身能量,长期保证气井连续携液生产。     

靖边气田北部丛式井积液排查及复产技术

靖边气田北部上古气藏是低产、低压、低丰度、非均质性强的复杂气藏,主要以丛式井低压串接,集中增压开发模式进行效益开发。丛式井单井产量低,平均单井产量在1.0×104m3/d左右。气井因气量小,部分气井产气量达不到临界携液流量,出现井筒积液,影响了整个上古气藏的开发效果。本着稳定并提高单井产量的上古气藏开发思路,本文通过分析丛式井井筒积液的特征,归纳总结了丛式井积液的排查标准,同时通过井筒积液井排水技术的对比评价,介绍了车载式天然气压缩机气举排水采气工艺及其优越性。积液排查及复产技术对靖边气田北部乃至整个长庆气区上古丛式井的高效开发具有重要意义。     

海上产水气井速度管柱排采工艺改进与实践

东海气井普遍产水,易发生井筒积液,导致气井产量降低甚至停产,需要实施排水采气措施以提高采收率。速度管柱技术作为一种有效的排采工艺,已在陆地气田广泛应用。但受限于常规方法误差大和井下安全阀安全管理要求高等,其在国内海上气田尚未得到应用。通过优选定向井井筒携液计算模型、井筒压降分析及产量预测,建立了速度管柱管径优选方法;应用2级悬挂方法及配套工具,在保证井下安全阀正常工作的同时,实现连续管速度管柱全井筒悬挂;创新性实践不压井作业方法,有效避免了压井储层伤害。该工艺已在东海A气井成功实施,排采增产效果显著。     

苏里格南区气井速度管柱适用条件分析

在气井管理及气井动态分析中,井筒压力、温度是重要的参数。基于质量守恒、动量守恒、能量守恒和传热学原理,综合考虑压力和温度之间的相互影响,建立了气井井筒压力温度耦合模型,应用四阶龙格-库塔算法数值求解。通过气井实测数据对模型进行验证,算例表明模型计算结果可靠,可以满足工程计算要求。速度管柱是苏里格南区重要的排水采气措施,针对速度管柱选井缺乏定量标准的问题,在井筒压力温度预测基础上,评价了速度管柱气井在不同条件下的水合物生成风险、携液临界流量和冲蚀产量,给出了速度管柱气井满足携液和安全的产量范围,提出了适用速度管柱新井的试气无阻流量界限,为苏里格南区速度管柱的下入时机和选井提供了理论基础和指导意见。     

连续管尺寸及作业深度对速度管柱的影响研究

针对连续管速度管柱作业减少气井生产中的井底积液及提升产量的问题,通过开展连续管尺寸及其作业深度对速度管柱的影响研究,优选出合理的连续管管径、壁厚及其作业深度,通过分析油藏流入动态曲线(IPR曲线)与油管流出动态曲线(J曲线)之间的关系,确定了不同速度管柱设计能否使已停产的气井恢复生产或持续生产。研究结果表明:气井产生积液时,采用小管径的连续管速度管柱作业能提高气体携液能力,但管径不应过小,过小会降低携液能力;根据储层位置及实际工况,可确定速度管柱最优作业深度,以确保气井长期高效生产;优选的速度管柱作业用连续管及作业深度,能明显提高气井日产气量。研究结果可为含水气藏的开发提供技术支撑。     

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。     

大牛地地区致密气田气井积液判断新方法

大牛地地区致密气田气井普遍产液,严重影响了气井的正常生产,正确判断井筒积液是实施排液工艺的重要内容。采用临界滑脱密度法对气井积液进行了判断,结果表明：使用该方法能够正确判断气井积液,与工程实际相符合,并且还可判断出气井发生气液滑脱后不会立即积液,而是当滑脱超过一定程度后才开始积液。     

气井积液机理和临界气速预测新模型

井筒积液是气井生产过程中面临的问题之一,积液会导致气井产量降低,严重情况下甚至造成气井停产。准确预测气井临界携液气相流速可以及时采取措施以预防积液的发生。对比最小压力梯度模型、液滴模型和液膜模型并分析积液实验的结果表明,液膜反向是气井积液的主要原因。根据液膜在不同气速范围内速度分布规律,将液膜与管壁剪切应力为0对应的气速作为气井积液临界气速。基于环雾流型并考虑到管径、液相流速、气芯中液滴夹带等因素的影响,构建了适用于垂直气井积液预测的零剪切应力模型。利用实验数据和现场数据对新模型及已有的积液预测模型进行对比验证,以模型预测结果正确率和预测误差为评价指标。结果显示,新模型的预测效果优于其他模型,基于零剪切应力的新模型能够较准确地预测气井积液。     

气井积液机理和临界气速预测新模型

井筒积液是气井生产过程中面临的问题之一,积液会导致气井产量降低,严重情况下甚至造成气井停产。准确预测气井临界携液气相流速可以及时采取措施以预防积液的发生。对比最小压力梯度模型、液滴模型和液膜模型并分析积液实验的结果表明,液膜反向是气井积液的主要原因。根据液膜在不同气速范围内速度分布规律,将液膜与管壁剪切应力为0对应的气速作为气井积液临界气速。基于环雾流型并考虑到管径、液相流速、气芯中液滴夹带等因素的影响,构建了适用于垂直气井积液预测的零剪切应力模型。利用实验数据和现场数据对新模型及已有的积液预测模型进行对比验证,以模型预测结果正确率和预测误差为评价指标。结果显示,新模型的预测效果优于其他模型,基于零剪切应力的新模型能够较准确地预测气井积液。     

采用天然气连续循环的方式控制气井积液

柱塞举升和速度管柱是解决天然气井积液问题通常采用的技术手段。速度管柱通常口径太小；使得抽汲工具和电缆起下工具难以下井应用，并且在气井产量递减时，因其流量不足防止了井积液。对柱塞举升而言，假如油管中有扼流装置，或者气井出砂，那么柱塞举升便不能正常工作。为了在气井产量递减时能够保持低的井底流压，要求研究推出解决气井积液问题的新方法。天然气连续循环（CGC）工艺克服了柱塞举升和速度管柱的缺陷。该工艺具有以下特点；允许应用标准口径的油管、抽汲工具和电缆起下工具；在油管中在具有扼流装置和气井出砂的条件下右以正常工作；可以保持低的井底流压；即便在气井产量递砬到几乎为零之后。仍可将液体排出井筒。     

连续油管速度管柱带压起管及管材重复利用

速度管柱排水采气技术已成为苏里格气田排水采气的重要手段,解决了积液气井排水采气的问题。针对气田开发过程中气井能量逐渐衰减、部分产气量较小的气井携液效果变差的情况,开展了连续油管速度管柱带压起管技术的研究,设计了速度管柱带压起管技术方案,研制了管内堵塞器、外卡瓦拉拔器等关键工具,解决了速度管柱管内封堵和上提解卡的核心问题。在苏里格气田成功实施了速度管柱带压起管试验,起出的管柱经性能评价满足气井排水采气的要求,可以作为生产管柱再次下入井内开展施工作业。     

气井CT速度管柱完井技术理论研究

为进一步提高气井完井效率及延缓气井生产见水时间,根据连续油管技术与装备的发展需要,对连续油管作为速度管柱完井技术开展了理论研究。结合气体携液理论、井筒多相流理论及生产动态分析,提出了CT（连续油管）速度管柱完井设计的理论依据及方法,探讨了气井CT速度管柱完井存在的问题,并给出了相关的对策。通过安装小直径CT管柱实施一次完井或在现有生产油管内安装CT速度管柱实施二次完井,有利于增加生产流速、预防井底积液、提高气井无水采收率、增强积液井排液能力及确保气井正常生产。现场完井设计时,除了考虑CT管柱自身（与材料及性能相关）的成本外,还应重点考察CT管柱尺寸、抗腐蚀性、疲劳寿命、减阻性能等参数对气井完井生产的影响,以进一步完善该项技术。     

苏里格气田Φ38.1mm连续油管应用效果分析评价

苏里格气田是典型低渗低压低丰度岩性气藏,单井产量低,在开发气藏过程中,多数气井都会随着生产的进行产量不断下降,以致最终停产。导致这一问题的原因有多个方面,包括气藏压力下降、边底水侵入、气体流速降低、井底积液及产液量增加等。气井一旦出现积液,将意味着不断增加的井底液柱回压导致井底流动压力增大,生产压差减小,产量大幅度下降。为了有效避免或减缓水进、减少井底积液,提高气井携液能力,结合苏里格气田井筒实际情况,采用了Φ38．1 mm连续油管生产后,产气量产水量均明显增加,取得了较好的排水效果。     

下倾型页岩气水平井连续油管排水采气工艺

页岩气井水平段采用?139.7 mm套管完井,受地层构造影响,部分气井B、A靶点垂深差大,呈现下倾型特征,水平段携液能力差,随地层能量衰竭,积液易堆积在油管鞋以下水平段,造成气井水淹,采用气举、柱塞、泡排等工艺难以复产。在原有生产管柱内,优选更小尺寸的连续油管下至水平段,增大气体流速,提高气井携液能力,同时可实现小直径管+气举+泡排复合排水采气,排出水平段积液。研究表明,?50.8 mm连续油管适用于水气比小于 1.5 m3/104 m3气井,?38.1 mm连续油管适用于水气比小于1 m3/104 m3的气井。现场应用表明,下倾型水平段积液气井下入连续油管至水平段中部后,油套压变化稳定,气井连续携液气量降低,井筒内气液分布均匀,滑脱损失降低。连续油管排水采气工艺能够有效解决下倾型页岩气水平段积液问题,实现页岩气井低产阶段连续稳定生产。     

同步回转压缩机排水采气工艺在丛式气井中的适应性分析

针对L井区丛式气井存在积液减产停产问题,采用并联的方式将多口备选气井接入同步回转压缩机,逐口对积液单井抽吸降压,通过降低井口流压的方式降低井底流压,增大生产压差进而提高气产量,保证井底积液顺利排出,恢复气井产能。结合气井井筒压降模型、气井流入流出曲线以及临界携液流量的理论,研究了同步回转压缩机对降压、排液以及增产的影响。经Y2井场7口井成功应用,结果显示单井井口流压从1.3～1.6 MPa降低至0.1～0.58 MPa,降压效果明显;单井增气量为0.56×10⁴～2.76×10⁴ m³/d不等,排水采气增产稳产效果好;同步回转压缩机降压增产工艺成本低,利润率高。该研究丰富了积液气井恢复生产的方法和理论,提供了排水采气的良好思路,为该项工艺的后期应用和气井负压开采提供了工艺技术支撑。     

速度管柱系统研制与应用

针对长庆油田低压低产小水量气井产量低、携液能力差、井底易产生积液,不能正常生产的现状,研制了连续管速度管柱排水采气技术所需的装置及工具,解决了带压情况下38.1mm连续管的悬挂、密封和剪断问题。介绍了关键部件操作窗和悬挂器的结构原理,阐明了作业装置的技术路线,分析了速度管柱在苏里格气田12口井上的现场施工情况,指出速度管柱技术为低压低产气井提供了一种有效的增产手段。     

排液采气技术在白庙气藏的应用研究

白庙气藏属于低渗、致密、深层凝析气藏。由于气藏断块小，单井可控制储量少，气井产量低，靠自身能量很难将井筒积液携带出来，必须采取适合的排液采气技术排出井筒积液，以提高气井天然气产量，延长自喷稳产期。文章重点介绍了应用于白庙气藏的主要排液采气技术及其应用效果。小油管排液采气技术主要应用于产气量较低气井的排液；柱塞气举排液采气技术、橇装气举排液采气技术都是间歇气举排液采气技术，前者主要应用于具有一定能量、产气量较低、靠自身能量排液效率较低的气井，后者主要应用于能量、产气量都比较低的气井。最后对排液采气技术的应用情况进行了总结。     

50.8mm连续油管作速度管串在天然气井的应用

随着气井进入开采后期,地层能量有限,气水同产井和井筒内原有生产管串等因素的影响,严重制约着气井的后期生产,常规的压井修井作业会导致该井被压死而停产。为充分挖掘老井潜能,降低风险程度,使用连续油管作速度生产管串,减少气液滑脱损失。分析了国内首次使用50.8mm连续油管在作速度管串时的计算依据、现场作业配置和作业效果。这一新工艺已逐步成为现场气井改造的发展方向。