试论排水采气工艺研究现状及发展趋势

排水采气工艺技术是当前国内外有水气田开采后期的一项主要采气工艺,近年来随着我国气田的勘探面积不断增大。气田勘探的地形也逐渐变得复杂化,好多气田气藏产水的现象日益突出,严重影响了气井的生产,造成气田的产量急剧下降,目前,我国气田水淹停产井的数量呈现逐年上升的趋势发展,这也成为了当今气田生产突出的矛盾。为了扭转因气田产水而导致产量大幅度递减的局面,我国各大油田不断地研究新的排水采气工艺,使排水采气设计从常规优化设计发展为软件包体系决策,并将经济评价列入排水采气工艺的决策中,使排水采气工艺技术更加的科学、合理、经济,开拓了我国有水气藏开发的新局面。     

致密砂岩产水气井气举排液模型研究

苏里格气田是典型的致密砂岩气藏,其有效储层含水饱和度高,气、水层混杂分布,开发中后期一般因井筒积液阻碍天然气有效开发,往往需要排液才能保持一定的产量,目前气举是排液较为有效的方法,然而如何提高排液效率及优化气井排液制度已成为制约气举排液效果的难题。以高产水生产气井为研究对象,根据油套管质量、动量和能量方程,建立了气举井筒排液模型,运用显示欧拉差分方法对其进行求解。基于所建立的气井井筒排液模型,研究了不同注气量、井口油压等参数对气井排液效率的影响程度,并分析了S井气举排液过程中产液量、产气量以及排液时间等工作指标变化特征。研究成果为致密砂岩产水气井提高排液效率,以及气举排液生产制度优化提供了一定的指导。     

气井远程自动投放泡排球装置的研发及现场试验

针对气井产水积液问题,苏里格气田主要采用泡沫排水采气为主。传统的泡沫排水采气工艺通过车载人工加注的方式进行,工人工作量大,施工成本高,气井不易管理。因此,结合现场需求和井口工况,研发了一种可以远程控制、自动投放泡排药剂的装置。通过现场应用,该装置能耗较低,通过太阳能电池板供电,可以满足定时间、定数量、定次数排水采气加药需求,操作方便灵活,能有效降低工人劳动强度和人工成本。该项技术的成功试验,为苏里格气田数字化排水采气提供了一种新技术,应用前景广阔,对苏里格气田高效开发提供了有力技术支撑,达到了预期目标和效果,建议进一步推广应用。     

苏25井区产水气井分析及泡沫排水技术应用

随着苏里格气田的开发,地层压力不断下降,气井普遍产水,且大部分井积液状况不明,影响了排水采气的效果。针对苏25井区的生产现状,从压力、产量的变化和气藏物性等方面分析了积液和未积液井的生产特征,未积液井一般物性较好,或处于主砂带内部,生产能力和生产稳定性较好;积液井一般物性较差或处于主砂带附近,生产能力和生产稳定性较差。利用常用的临界携液流量模型--圆球液滴模型和椭球液滴模型,结合井区气井实际生产动态特征,对比了两种模型的计算结果,椭球携液模型与实际情况符合程度较高。简要介绍了目前苏里格气田常用的泡沫排水采气工艺并结合典型井分析了该工艺的效果。     

井下节流气井泡沫排水采气工艺技术探索

采用井下节流工艺的产水气井在实施泡沫排水采气工艺后效果普遍差于常规气井,主要原因是井筒设置的节流咀导致气产积液特征判断困难、携液泡沫在流经节流咀时碎泡明显。本文从气井积液特征判断以及泡排工艺加注方式和返排方式进行了技术优化探索。     

水平井连续携泡临界气流速实验研究

泡排已成为气田产水气井最主要的排水采气工艺,在排除井底积液,维持气井稳产方面发挥了重要作用。为认识产水气井添加泡排剂后井筒携液规律,制作了水平气井连续携泡实验装置,测试了泡排剂浓度倾斜角对临界携泡流速的影响规律,并与不含泡排剂的情况进行了对比。在实验基础之上拟合了连续携泡临界气流速计算公式,并对17口水平气井的积液状态进行了判断,积液判断成功率为83%。该模型的建立为泡排水平井工作制度优化提供了方法。     

小直径电潜泵排水采气技术研究与应用

产水气井生产后期井筒积液严重,严重影响了气藏的开发.为了降低气藏的报废压力,提高气藏的开发效果,采用小直径电泵排水采气工艺技术,对采气方式进行参数优化设计.内容包括泵型选择、设计泵、电机型号选择、电缆的选择及保护、地面电压的确定以及控制屏和变压器规格的确定.在太7井进行小直径电泵排水采气先导试验,取得了较好的效果.     

产水气井临界携液和积液模型研究进展

中国气田随着逐年开发低压低产井越来越多,部分存在严重积液,排水采气工艺已在多区块广泛应用。明确各种排水采气工艺的适用性和工艺参数优化,都要以深入了解产水气井的携液和积液机理为基础。针对产水气井积液机理研究相关的气井临界携液和积液判别准则、临界携液流量沿井深分布、气井井筒内积液与积液预测模型和气井积液机理研究实验装置与方法进行了综述,并提出了目前该领域研究需要关注和待解决的问题是,产水气井内井筒气液两相管流和储层气液两相渗流的耦合。     

大牛地气田泡沫排水工艺效果评价及影响因素分析

自大牛地气田气井投入开发以来,井筒积液严重影响了气井的正常生产,泡沫排水采气工艺以其设备简单、施工容易、见效快、成本低等特点,在气田内得到了广泛应用。详细分析了泡沫排水工艺的效果评价及影响因素,以期为现场生产提供指导。     

延安气田东部致密气藏产水原因及控水方法研究

延安气田山西组普遍产水较大,对气田开发的影响日趋严重。本次研究中从延安致密气藏的储层特点出发,深入分析了气井产水的原因,总结出该类气藏产水主要为原生层内水、次生层内水以及凝析水三种类型。通过分析延安气田复合多韵律的致密砂岩类型,认为低渗透砂岩气藏适合控水结合排水方式控制气井产水,控制生产压差是致密气藏控水稳产的一项重要举措。研究中采用不稳定分析法,通过改变气井工作参数,对多口井地层压力、流压、水气比等进行监测分析。结果表明气井合理生产压差应控制在3.0 MPa～5.0 MPa时,可以保持高效稳产且产水量较小。     

气井柱塞举升排液采气优化设计

从气井柱塞上行程的动力学分析入手 ,充分考虑地层产气、产液等因素对柱塞及液柱上升的影响 ,建立了柱塞上、下行程动态模型 ,同时结合气井生产动态 ,建立了柱塞举升排液采气优化设计模型。利用该模型能够计算气井生产时的积液速度、柱塞最佳上升速度以及将井底液柱举升至地面所需要的最高套压值 ,从而可以预测出柱塞排液的运行周期数和周期举液量。现场试验证明 ,该模型将柱塞运行动态与气井的生产动态较好地结合 ,能够适应液体、井况和油藏参数或特性的变化 ,预测结果与实际结果吻合较好 ,具有普遍的实用性。     

大产液量水平气井不同气举方式气液两相流研究

连续气举是产水量大的水平气井重要排采措施,针对现场正举和反举的特点,为揭示气田开发过程中反举条件下油管和正举条件下油套环空内的气液两相流流动规律,分别用水和空气在套管内径为127.3mm、油管外径为73mm的油套环空和内径为60mm的油管内进行了井筒气液两相管流模拟实验,对低压积液气井气举时井筒流动规律进行了研究分析,分析了井筒中气相和液相的体积流量、注气方式等因素对井筒压降和持液率的影响。实验结果表明,在相同气、液流量条件下,反举时的持液率比正举持液率小;不同气举方式下的井筒压降随注气量的增加呈不同的变化趋势,反举时的井筒压降比同工况下正举的压降大,对于产液量较大且有一定地层能量的气井,推荐采用反举方式进行气井排水采气。     

延长低渗致密气藏采气工艺初探

延长气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡的东南部,储层为具有典型的低渗、低压、低产、低丰度特征的致密砂岩气田。单井控制储量小、非均质性强、连通性差,气井投产后初期递减快,中后期递减慢,在较低的井底流压下,气井表现出一定的稳产能力。本次研究主要通过对气井的井口装置、管柱优化、完井工艺和排液采气工艺的研究和现场应用分析,初步形成了一体化管柱射孔、压裂投产、储层保护等适应延长气田特点的开采工艺技术。通过对各生产阶段、不同压力及出水量的气井采气工艺的研究和合理选择,满足了开发初期气井的生产需求。     

致密砂岩气藏反凝析伤害及开采对策研究

针对中江气田沙溪庙组气藏反凝析伤害导致气井产量下降的问题,基于沙溪庙组气藏流体相态变化特征研究,通过长岩芯反凝析伤害实验及数值模拟分析评价反凝析对气藏开发的影响。结果表明,气藏在开发过程中,反凝析将导致储层中气相渗透率大幅降低,储层渗透率伤害率达32%,最大含凝析油饱和度1.8%,压裂改造工艺在一定程度上能降低气藏反凝析伤害,且储层渗透率越高,气藏反凝析对气井产能影响越小。根据中江沙溪庙组气藏生产特征分析,采用衰竭式开发方式更为适合,建议开采初期通过气井合理配产,延长气井露点压力以上生产时间,后期可介入泡排、柱塞气举等工艺排出井筒积液,确保气井稳定,最终达到提高气藏开发效益的目的。     

南海东部Z油田提液策略及智能注采优化

针对南海东部Z油田转注完善注采井网后,中高含水期油田主力层持续递减、提液井选取困难,提液疏导液流增油难度加大等问题,根据智能注采优化方法,形成最优提液策略。从地层能量、储层潜力、引流优化等角度逐一剖析,运用储层品质指数与无因次采液指数明确"内在高潜力提液井",利用基于支持向量代理辅助的粒子群算法(SVR-PSO)注采优化算法,以经济净现值(NPV)为优化目标建立优化模型,综合分析提出了中高含水期维持稳产的提液增油井优选策略。现场应用表明:实施提液增油策略后受效明显,主力层递减大幅缓解,改善了油田水驱开发效果。     

涩北气田整体治水思路探讨

涩北气田储层多而薄,气水关系复杂。近年来,气田出水加剧,水气比迅速蹿升,主力气层边水入侵十分严
重,且水线推进极不均匀,导致部分气层内部被水分割,气田采收率面临重大影响。另外,由于气田出水,造成了气井
的产能和产量大幅度下降,还加剧了气田的出砂,稳产形势十分严峻,仅靠对单井的排水采气工艺和堵水治理措施,已
不能有效解决涩北气田面临的出水问题。从分析涩北气田整体治水的必要性、地质条件可行性出发,探讨了涩北气田
整体治水的可行性,提出了“内控外排、高控低排、整单结合、排堵结合、水砂同治”的整体治水思路,其目的是结合气
藏地质描述、气藏工程、排水采气、堵水等技术手段,从气田层面进行调整,使得边水均匀推进,有效阻止边水突进对
气田内部区域的进一步伤害,最大限度解决气田产水问题,保障气田的连续、稳定开发。整体治水方案在气田部分层
系进行了先导试验,效果良好。     

川西坳陷高庙子地区沙溪庙组气藏动态特征研究

川西坳陷高庙子地区沙溪庙组是典型的低渗致密砂岩气藏,该研究区地质条件复杂,储量难动用,采速低,稳产差,面临提高综合开采效益困难等问题。本文主要是对研究区气藏动态特征进行综合研究,为研究区气藏高效开发提供建设性意见。本文首先建立了生产井类型划分标准将生产井类型划分为四大类,即高效井、中高效井、中效井及低效井。结合研究区生产井采气曲线、产量递减曲线等,分井组、区块对研究区气藏动态特征进行了分析,探讨研究区气藏产量递减、含水等现象,解释不同现象的主控因素,并结合地质特征和地层能量分析等,对研究区气藏开发的动态特征进行全面综合分析。基于上述分析,对研究区气藏可采储量进行了预测,对其生产潜力进行了评价,并针对生产开发过程中存在的问题,提出相应的解决对策,为研究区下一步地高效开发提供方向及思路。     

新疆油田氮气气举一体化管柱快速返排研究

新疆油田已投入开发的气藏储层物性差异大,存在黏土膨胀、水敏和固相堵塞等伤害。常规管柱射孔后,需
压井提出射孔枪串,更换成储层改造管柱。反复压井导致储层二次污染,更为严重的是气藏压力系数低,储层改造后
入井液靠自身能量返排困难。为此研制了储层改造+ 氮气气举返排、射孔+ 储层改造+ 氮气气举返排一体化管柱,优
选配套工具：针对气井工程口袋较长或下部无利用层的气井,推荐使用丢枪射孔工艺,否则采用全通径射孔工艺;固定
式气举工作筒抗内压90.00 MPa、抗拉强度达到70.00 MPa 及气举阀波纹管承载达到35.00 MPa;采用压井阀解决了完
井管柱应用封隔器后无压井液循环通道的问题。基于氮气物性修正和引入Beggs & Brill 两相流摩阻系数来修正储层
改造液体与压井液的差异,考虑氮气返排与常规连续气举设计的差异,完善了氮气气举返排设计基础理论,研制了配
套工艺设计。现场射孔+ 酸化+ 氮气返排试验证实：该工艺为解决同类气藏入井液返排难题提供了新的技术途径,具
有较高的推广应用价值。