薛向春, 李 悅, 閆彥東
(延長油田股份有限公司子長采油廠, 陜西 延安 717300)
調(diào)研當(dāng)前排水采氣工藝方法可知,氣井實(shí)施排水采氣工藝措施應(yīng)具備以下集中地質(zhì)特征:氣層產(chǎn)氣量低,傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式無法將氣層積液攜帶至地面;地層中水體主要存在于在氣井裂縫中;氣井具有封閉性弱彈性水驅(qū)特征;地層水聚集到井底或周圍區(qū)域。
排水采氣工藝方法的優(yōu)選要綜合考慮地層結(jié)構(gòu),氣井深度及氣井產(chǎn)量等因素,同時(shí),還要考慮外部條件的影響,如場地的大小、交通便利情況、電源接入情況等,通過綜合評價(jià)優(yōu)選出最有效地排水采氣工藝方法措施。
對現(xiàn)油田主要使用的各種泡排劑進(jìn)行調(diào)研,收集相關(guān)信息,進(jìn)行相關(guān)性能進(jìn)行比較。
表1 UT及HY系列常用泡排劑性能統(tǒng)計(jì)表
臨界攜液模型大都以理想化的霧流流態(tài)模型進(jìn)行計(jì)算,通過室內(nèi)水氣兩相模擬試驗(yàn)結(jié)果分析可發(fā)現(xiàn):在環(huán)霧流和段塞流兩種流態(tài)下也具有一定的攜液能力,并且單位流體所具有的動(dòng)能(動(dòng)能因子)與天然氣氣量、天然氣相對密度、流壓等參數(shù)存在以下關(guān)系:
動(dòng)能因子是氣水兩相在油管內(nèi)流動(dòng)特征的主要判斷依據(jù),表征氣井的能量,從而折射出了生產(chǎn)氣井的攜液能力,通過計(jì)算動(dòng)能因子來判斷氣井是否積液,確定排水采氣措施實(shí)施的最佳時(shí)機(jī)。
表2 不同類型氣井動(dòng)能因子與日產(chǎn)氣量及井口套壓關(guān)系表
隨日產(chǎn)量的下降,動(dòng)能因子出現(xiàn)了兩級降低的現(xiàn)象,Ⅰ類井動(dòng)能因子轉(zhuǎn)折點(diǎn)大約發(fā)生在動(dòng)能因子為3.6左右。當(dāng)氣日產(chǎn)量降低到0.8×104m3/d以下時(shí),動(dòng)能因子加速降低。Ⅱ類井動(dòng)能因子轉(zhuǎn)折點(diǎn)大約發(fā)生在為3左右。當(dāng)氣日產(chǎn)量降低到0.6×104m3/d以下時(shí),動(dòng)能因子加速下降。Ⅲ類井轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在動(dòng)能因子為1.5左右,當(dāng)氣日產(chǎn)量降低到0.45×104m3/d以下時(shí),動(dòng)能因子降低速度加快。
分析動(dòng)能因子可得以下結(jié)論:隨著日產(chǎn)量的降低,動(dòng)能因子整體呈現(xiàn)出了兩級降低的變化趨勢,Ⅰ類井因生產(chǎn)狀況良好,未出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。如果動(dòng)能因子變化出現(xiàn)折點(diǎn),這表明此時(shí)氣井中出現(xiàn)了積液,則該階段宜采用排水采氣工藝。
泡排措施的要達(dá)到預(yù)期的效果,需有效的保證氣井連續(xù)生產(chǎn)以及增產(chǎn)兩個(gè)方面,在保證氣井連續(xù)生產(chǎn)的前提,當(dāng)氣井產(chǎn)量下降到低于臨界攜液流量時(shí),應(yīng)考慮提前采取泡排措施,以保證氣井能夠連續(xù)生產(chǎn),減少積液對氣井生產(chǎn)的影響。
表3 不同井口油壓、油管規(guī)格氣井臨界攜液流量
對于特定規(guī)格油管的氣井,當(dāng)氣井?dāng)y液流量小于臨界攜液流量時(shí),就需要開展泡排措施。
選現(xiàn)場井口進(jìn)行試驗(yàn)研究得到以下數(shù)據(jù)。
表4 氣井積液情況統(tǒng)計(jì)表
由圖可知,當(dāng)積液高度在不高于400 m氣井的生產(chǎn)基本不受積液的影響,可以繼續(xù)生產(chǎn);積液高度高于400但小于2 000時(shí)會(huì)受到積液的影響,出現(xiàn)一定的生產(chǎn)波動(dòng);積液高度大于2 000時(shí),積液對氣井的生產(chǎn)影響嚴(yán)重。綜合考慮,在積液高度大于400時(shí)應(yīng)開始采用排水采氣措施。
綜合以上分析認(rèn)為:對相應(yīng)規(guī)格油管的氣井,當(dāng)氣井?dāng)y液流量小于臨界攜液流量時(shí),就應(yīng)該開展泡排措施;如果動(dòng)能因子變化出現(xiàn)折點(diǎn),這表明此時(shí)氣井中出現(xiàn)了積液,則該階段宜采用排水采氣工藝。Ⅰ類井轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在為3.5左右,日產(chǎn)氣0.8×104m3/d,Ⅱ類井2.5左右,日產(chǎn)氣0.6×104m3/d,Ⅲ類井為1.5~2左右,日產(chǎn)氣0.45×104m3/d。
正常加注量=(氣井積液量×加注濃度)/稀釋比例藥效周期=積液量/(水氣比×日產(chǎn)氣量)
圖1 積液高度小于400 m、400~1 000 m的壓力、產(chǎn)量變化圖
圖2 積液高度1 000~2 000 m、2 000~3 000 m的壓力、產(chǎn)量變化圖
選取油井進(jìn)行套壓、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)分析,得到以下結(jié)論。
隨著生產(chǎn)時(shí)間的增加,套壓增大,油套壓差升高。在采收加注泡排劑排水采氣時(shí),按加藥周期為5天。每次加藥量在100 mL左右時(shí),試驗(yàn)效果明顯,之后縮短加注周期,加注周期改為3天,試驗(yàn)效果明顯。
對泡排劑和泡排棒試兩種不同的加注方式進(jìn)行了試驗(yàn),并對結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,從試驗(yàn)結(jié)果中可以看出日產(chǎn)量大于0.3萬方是:泡排棒、泡排劑都具有較好的增產(chǎn)效果,不過泡排棒的增產(chǎn)效果更加明顯。當(dāng)日產(chǎn)量小魚0.3萬方時(shí):泡排棒的增產(chǎn)效果要優(yōu)于泡排劑。
通過對泡排劑、泡排棒兩種加注方式進(jìn)行對比,當(dāng)油套環(huán)空加注失效率高于油管加注時(shí),建議采用油管內(nèi)直接加注泡排劑、泡排棒。
(1)對相應(yīng)規(guī)格油管的氣井,當(dāng)氣井?dāng)y液流量小于臨界攜液流量時(shí),就應(yīng)該開展泡排措施;如果動(dòng)能因子變化出現(xiàn)折點(diǎn),這表明此時(shí)氣井中出現(xiàn)了積液,則該階段宜采用排水采氣工藝。Ⅰ類井轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)在為3.5左右,日產(chǎn)氣0.8×104m3/d,Ⅱ類井2.5左右,日產(chǎn)氣0.6×104m3/d,Ⅲ類井為1.5~2左右,日產(chǎn)氣0.45×104m3/d。
圖4 日產(chǎn)氣量小于0.3萬方的氣井效果
(2)通過對泡排劑、泡排棒加注方式進(jìn)行比較,當(dāng)油套環(huán)空加注失效率高于油管加注時(shí),建議采用油管內(nèi)直接加注泡排劑、泡排棒。
(3)隨著生產(chǎn)時(shí)間的增加,套壓增大,油套壓差升高。在采用加注泡排劑排水采氣時(shí),按加藥周期為5天。每次加藥量在100 mL左右時(shí),試驗(yàn)效果較明顯,之后縮短加注周期,加注周期改為3天,試驗(yàn)效果明顯。
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