环空射流泵排采工艺在煤层气井中的适用性研究

目前,煤层气井的排水采气工艺采用了油田的有杆泵系统,存在泵阀打不开、卡泵、杆管偏磨等问题,制约了煤层气的开发。环空射流泵排采工艺具有许多优点,已在油田成功应用,特别适用于煤层气井。应结合煤层气井特点,简化地面设备,降低初期投资;改进射流泵结构,提高在小排量时的效率。     

2012年第4期导读

<正>本期论文广场栏目中,体积型腐蚀缺陷对管道爆破压力影响的三维有限元分析一文,利用三维有限元方法,系统研究了不同表面参数、不同深度的体积型缺陷对管道爆破压力的影响,并得出了结论。煤层气井水力射流泵排采的适应性研究一文,提出了应用射流泵进行煤层气井排采的工艺方法。双壳体小流量离心泵的设计和应用一文,介绍了为煤制油装置试制煤浆泵的设计过程和应用情况。     

低效井产能主控因素下的排采设备适应性分析

煤层气井在开发过程中具有连续、有效排采时间较短及维修作业频繁等特点,因此研究煤层气排采设备的适用性尤为重要。采用多层次模糊综合评价法,从资源条件、产出条件和开发条件等3个方面分析了煤层气低效井产能的主控因素,给出了排采设备的适用性评价。分析结果表明:采用多层次模糊评价方法可以得到影响煤层气井产能的5个指标,即含气量、埋深、渗透率、煤粉产出和排采速度;根据5个主要指标可以有针对性地开展煤层气排采制度和工艺的优化工作。针对煤粉产出和排采速度等两个重要因素,对煤层气排采常用的"三抽"设备、螺杆泵、电潜泵和射流泵等排采设备进行了适应性分析,所得结论可为煤层气低效井的排采设备选用提供指导。     

延川南煤层气田防煤粉工艺技术现状及建议

针对延川南煤层气田在排采过程中出现的部分排采井煤粉卡泵的现状,开展了延川南煤层气田防煤粉工艺技术适应性分析。介绍了延川南煤层气田防煤粉工艺技术现状,对目前防煤粉工艺应用效果进行分析,指出了防煤粉工艺存在的问题及相应的对策。研究结果表明:大部分卡泵井日产液量低于1 m3,造成泵筒及油管内煤粉的沉降速度大于上升速度,单一防煤粉技术很难从根本上解决问题,宜采用"低排量举升工艺参数优选+防砂(防煤粉)排采泵组合防煤粉工艺"。实现既防止大直径的砂子或者煤粉颗粒进入泵筒,避免煤粉卡泵,又将小直径砂子或者煤粉颗粒排出地面,延长排采井的检泵周期的目的。     

煤层气井排采工艺研究及现场试验

针对华东分公司三个煤层气勘探区块的煤储层特点,从排采方式、排采方法优选、管柱结构及泵挂深度、配套工艺等方面对煤层气井排采工艺进行了深入研究。根据煤层气井排采机理,总结出了＂三段制＂排采工作制度,以获得较高的单井产能。应用上述研究成果,2009-2010年在三个煤层气勘探区块进行排采试验,取得很好的效果,延1井单井日产量达2 600 m3,织2井单井日产量达2 800 m3,两个区块获得工业气流重大突破。     

煤层气井排采控制技术发展与应用

排采作为煤层气井开发的关键内容,制定科学排采方案,提高煤层气井开发效率,有利于提升煤层气开发利用的经济效益。本文首先概述传统煤层气井排采工艺,然后介绍了煤层气井排采控制技术的具体应用与发展趋势。     

煤层气井排采制度及配套工艺技术

根据延川南煤层气试验区煤层气井排采过程中,因排液速度不合理和排采工艺不完善,造成煤层气排采井生产周期短、产气量低、资料录取不准确的现状,通过试验区45口井排采工作的摸索和试验,探索了"五段制"的工作制度和合理的套压范围,形成了防砂防气锁的斜井泵排采技术、电子压力计地面直读监测技术、捞砂泵捞砂技术,结果表明"五段制"的排采制度保证了延川南试验区煤层气排采井产气量稳步上升,日产气量超过16 000 m3,生产周期由224 d延长至353 d。     

常压页岩气井排采工艺的研究—以彭水区块为例

通过在彭水区块开展电潜泵、射流泵、气举等排水采气工艺的研究,认为常压页岩气井在排采的不同阶段应采取不同的排采工艺:对于无自喷潜力井,采取大排量电潜泵快排-射流泵排采模式;对于有自喷潜力井,采取大排量电潜泵快排-自喷生产-气举排采模式。     

模糊评判法优选煤层气井排采方式

煤层气井采用的排采设备基于常规油气井的开采设备,在现场应用中存在诸多问题,影响了煤层气的开采效果。为了实现较高的开采效率,通过对煤层气井各排采方式的分析,结合模糊数学的理论知识,利用模糊综合评判法建立了煤层气排采方式评价模型,从技术因素和经济因素两方面对现场煤层气井的排采方式进行模糊评价并选出了最优的排采方式,结果表明所选方式符合现场所用设备,为煤层气排采工艺的优选提供了理论依据和技术方法。     

煤层气L型水平井新型杆式泵排采工艺及应用

针对煤层气L型水平井普遍存在的下泵位置受井斜限制、煤粉等固体颗粒卡堵泵、气体进入泵筒降低泵效、检泵周期短等问题,研制了一种新型水平井杆式抽油泵,并对其支撑座封总成进行了改进,配套设计了一种新型的煤粉滤过式气锚,形成了煤层气L型水平井配套的防泵漏失、防卡堵泵、防气体影响的杆式泵排采工艺技术。该工艺进行了3a现场试验,与前期常用的水力射流泵、电潜螺杆泵、普通管式泵、普通杆式泵等进行了综合分析对比。结果表明：新型杆式泵下入井斜达到70～82°,泵效达到45%～95%,平均检泵周期是原来的3.6倍且继续有效。该工艺较好地满足了煤层气L型水平井排采要求,工艺适应性和可靠性大幅提高,可进一步推广使用。     

煤层气排采井系统效率分析及提高对策

煤层气排采井系统是煤层气生产过程最大的能耗系统之一。通过提高排采井的系统效率来降低能耗、是近年来煤层气开发领域重点研究的课题。为此中石油煤层气公司临汾分公司结合工作区块的特点,开展了对排采井系统效率的节能监测工作,并通过对排采井系统效率各影响因素分析,针对性的提出了提高机采系统效率的技术对策。经测试分析,在测试的91口井中,未达标井53口,通过对这些未达标井经过调整冲次、冲程、更换泵径、电动机调换等措施预计年可节约电量16.91×10⁴kWh。     

延川南煤层气田排采井杆管防腐工艺

针对延川南煤层气田部分排采井因杆管腐蚀造成的检泵作业,开展了排采井防腐工艺的技术研究。分析了排采井的气体成分和地层产出水成分,研究了不同材质在不同水型条件下的腐蚀规律,并在此基础上找出了延川南区块杆管腐蚀的主要原因,优选KD-H03-1#型和KD-H03-2#型两种缓蚀剂。该工艺在Y3-40-24U等5口井开展了现场试验,措施后排采井日产液2.8 m3,日产气585.29 m3。结果表明:Ca Cl2水型下加缓蚀剂KD-H03-1#能延缓井下杆、管、泵的腐蚀,延长检泵周期,为延川南区块排采井的连续性排采提供了新的技术支持。     

武隆区块页岩气井排采方式研究与应用

通过武隆区块3口页岩气井储层特征、排采适应性分析以及排采影响因素分析,指出优选管柱、气举阀气举和射流泵排采3种排采方式在该区页岩气井现场应用后,取得了较好的开发效果,为武隆区块常压页岩气井的效益勘探和开发提供了新的技术支持。     

樊庄高煤阶煤层气井智能排采技术研究及应用

针对沁水盆地樊庄高煤阶煤层气田各井地质条件及开采状况差异性大,不能采用同一排采制度和控制模式的特点,研究了适用于煤层气井的智能控制排采技术。在总结探索樊庄煤层气井排采规律的基础上,应用智能控制原理,以变频闭环控制技术为主,实现了对煤层气井井底流压和排采制度的智能控制。在抽油机井、电潜离心泵井、地面驱动螺杆泵井现场应用10口井表明,该智能排采技术适应工况能力较强,自调节性能好,排采制度执行效率高,在煤层气开发领域具有广泛的推广应用前景。     

煤层气井排采控制技术发展现状与展望

总结煤层气井排采控制工艺的发展历程,在现阶段自动化排采技术的基础上,展望未来智慧排采工艺的发展方向。自动化排采设备控制精度高,维护方便,综合运营成本低,目前在煤层气开发领域已大量推广,但是排采控制制度及设备参数的设定,全部依靠人工凭借经验手动设置,存在较为严重的不确定性。将机器学习算法与煤层气井自动化排采技术跨领域结合,进行智慧排采决策系统的开发,为煤层气井智慧排采提供准确的产能预测和排采制度设置,是该领域未来的一个重点研究方向。     

新疆油田煤层气井排采技术初探

根据煤层气井排采的特点，结合传统采油技术，设计了新疆油田煤层气井排采的井下管柱结构及地面流程。在排采过程中，选用了易于控制的无级变速抽油机，自行研制了井下永久压力计，可实时监测井下压力和温度，为排采过程监控提供了所需的参数。应用情况表明，该排采工艺技术能较好地满足新疆油田煤层气井排采的需要。     

煤层气排采远程自动控制平台的建立与应用

数据的远程监测已在煤层气井排采中得以应用,尽早实现煤层气井排采制度的远程调节和自动控制,对有效降低生产成本和提高煤层气井的精细化排采水平都具有重要意义。根据煤层气井生产动态特征,对排采远程控制技术进行了整体设计,结合自动化监控仪器仪表的特点,将煤层气井自动化排采分为见套压前、憋套压、初始产气和产气4个阶段,对煤层气井排采各阶段自动控制逻辑和方法进行了研究,开发了自控程序并将其嵌入现场控制终端,首次实现了对煤层气井产气量和产水量的自动精确调节,并率先采用了产气量和产水量联动控制的煤层气自动排采方式。结合生产网络和远程平台系统,通过远程制定下发排采指令,控制终端执行并反馈,实现了煤层气井排采远程自动控制。在陕西韩城地区的现场实践结果表明,自动控制平台的建立与应用有助于提高煤层气井精细化排采水平,从而实现煤层气井的连续、稳定排采。     

低产液煤层气井的维护管理探讨

煤层气井排呆一段时间后,日产液量会逐渐降低,整体呈现前高后低的特点。低产液井较高产液量井,管理难度和复杂性有所增加。由于油管内液体流速较小,不能有效携带液体中的砂粒、煤粉等固体杂质,易发生出液不正常甚至躺井检泵的情况,从而中断煤层气排采的连续性。煤层气井排采连续的中断,会使煤层的流压、渗流通道等发生变化,易导致煤层产气能力下降。分析总结了低产液量煤层气井排采过程中出现的相关问题,提出了相应措施,以保持排采的连续性。     

中国页岩气排采工艺的技术现状及效果分析

在页岩气开发过程中,页岩气排采工艺是提高页岩气开发水平的关键技术,常用的泡沫排水采气、气举排水采气、电潜泵排水采气及有杆泵排水采气等技术都有一定的应用条件和缺陷。因此,优选合适的页岩气排采工艺就显得尤为重要。为此,通过分析我国页岩气排采井工艺选择的原则和排采工艺方式以及气举气源及气举方式的对比,重点论述、分析了目前国内已投产的5口页岩气井气举方式及排采效果,提出了对不同页岩气排采工艺的认识。研究结果表明：气举是页岩气（致密砂岩气）的首选排采工艺,气举气源主要有膜制氮气天然气,采用套管气举方式的排采效果优于油管气举方式;泡沫排采工艺适应于产液量低于10 m³的排采井;电潜泵排采工艺只适应于高液量页岩气井的排采。     

煤层气井合理排采工作制度的研究与应用

煤层气井顺利投产需要前期合理有序的降压,文章依据产气时间、产气量、产水量以及储层压力、废气压力五个指标划分煤层气井生产阶段:排水降压至产气前阶段、气液两相流阶段、稳产气阶段和气井衰竭阶段;第一阶段以稳定降压为主,结合动态预测模型、考虑煤层气井产气滞后现象,确定每日降液面值,在排采工艺上井下管柱安装防砂筛管;第二阶段以控制排液速度为主,结合最小携带煤粉的排液速度,确定每日最小降液面,在排采工艺上采用高压软管通过油套环空向井下注入水稀释煤粉浓度;第三第四阶段以控制套压满足集输为主。通过现场试验分析得出,调整排采制度和工艺措施后,煤层气井产量提高,检泵周期延长,对于煤层气井开发具有一定的指导意义。