建34井连续气举排水采气工艺试验及应用.pdf

第2 1卷第 2期 江汉石 油科技 2 0 1 1 年 6月 J I A N G H A N P E T R O L E U M S C I E N C E A N D T E C HN O L O G Y V0 1 21 No 2 J u n 2 0 1 1 建 3 4井连续气举排水 采气 工艺试验及应用 沈金才 ， 刘乔平 ( 江汉油 田分公司采气厂) 摘要： 气举排水采气技术是通过气举阀， 从地面将高压天然气注入停喷的井中， 利用气体的 能量逐级举升井筒中的液体 ， 使 井恢复生产能力。气举可分为连续气举和 间歇 气举两种方式。 目 前现场普遍采用连续气举的方式。2 0 1 0牟在建南构造建 3 4井开展连续气举排水采气工艺试验， 取得 了比较显著的成效。通过对现场试验情况进行分析 ， 总结了连续 气举排水采气工艺在建南气 田气藏水侵治理 中取得 的成功经验。 关键词： 建 3 4井； 气举阀； 连续气举 水采气； 试验 建 3 4井生产层位为石炭系黄龙组， 井深为 3 8 1 2 6 m， 气层位置为 ： 3 7 7 03 7 8 4 m， 为建南气 田主 力气井之一。气藏有边水， 气水界面海拔一 3 1 9 4 4 m， 气藏顶部海拔一 3 0 6 5 8 2 m， 2 0 0 9年计算压降可 采储量 3 1 4 x 1 0 m 。 该井 1 9 8 7年 6月正式投产 ， 产量在 56 1 0 m。 d ，不产水 ， 油压为 1 9 7 MP a ， 套压为 2 1 MP a ， 历史 最高 F I 产量曾达 7 2 5 1 0 m。 。1 9 9 4年 2月开始产 水， 初期产水量 0 0 3 m d ， 气产量开始递减 ， 至 1 9 9 5 年 9月 ， 累计采气 1 0 7 6 1 0 。 m。 ， 累计产水 1 1 0 7 m ， 气产量降至0 6 3 7 x 1 0 m d ， 油压下降到 5 6 9 M P a ， 套压下降到 6 4 3 MP a 。 1 9 9 5年 9月 2 1日开始进行不定期投棒泡排作 业 ， 产量上升到 1 0 9 1 1 0 m d ， 产水量升到 0 1 5 5 m d ， 油套压都有上升。然而， 因井下油管穿孔 ， 泡 排失效 ， 不得不停止泡排作业。2 0 0 0年 3月换油管 作业后继续不定期投棒助排， 产气量 0 3 1 41 0 2 x 1 0 m d ， 产水量 1 5 m d ， 至 2 0 0 1 年 9月开始采用 加注泡排剂进行泡排采气 。生产至 2 0 0 5年 5月 1 1 日， 由于用户用气量减小而关井。2 0 0 5年 9月 4日 开井生产 ， 以 0 2 1 0 m 。 d的气产量进行生产 ， 但 油、 套均迅速下降 ， 生产至 9月 1 3日， 套压 降至 8 1 MP a ， 油 压降至 1 4 M P a ， 与输 压持平 ， 无 法采 气。 2 0 0 5年 1 2月该 井采用柱塞举 升采气工艺 ， 效果不 是很理想 ， 截 至 2 0 0 6年 5月该井累计采气 1 2 7 1 0 m ， 剩余可采储量 1 8 7 1 0 m ， 同年 5月关井至 2 0 1 0年 7月 。 1 排水采气工艺优选 排水采气工艺技术是有水气田采气工艺的主要 方法 ， 已成为 国内外气 田开采后期 的一项主要采气 工艺措施 。目前国内外比较常用的排水采气工艺主 要有优选管柱排水采气、 泡沫排水采气 、 柱塞气举排 水采气、 气举排水采气 、 机抽油排水采气、 电潜泵排 水采气和射流泵排水采气工艺 ， 这些工艺的选择主 要取决于气藏的地质特征、 产水气井 的生产状态和 经济投入的考虑。 1 1 井深和地层压力分析 建 3 4 井生产层位井深 3 8 1 2 6 m， 属于深井， 不 宜采用机抽及电潜泵等排水采气工艺。该井石炭系 黄龙组 目前地层 压力 2 1 MP a左 右 ， 井 筒 内积液较 多 ， 若完全排出井筒积液， 井 口压力恢复较快。 1 2自喷能力分析 建 3 4井 2 0 0 6年 5月水淹停产后 ， 井 口油套压 一 直保持为零， 井筒 内液面高度 1 7 9 6 m， 地层压力 低， 气井 已完全失去 自喷能力 ， 依靠 自身能量的泡沫 排水采气 、 小油管排水采气 和柱塞排水采气不适应 该井 。 1 3 历史产水量分析 从水淹前 的生产情况来看 ， 建 3 4井产水量 较 小 ， 平均 日产水量在 1 0 m 左右， 造成水淹的原 因是 ： 随着该井地层能量的逐步降低 ， 气井 自喷带水效率 降低 ， 造成井筒积液逐步上升 ， 最终完全水淹停产。 第一作者简介： 沈金才， 工学学士 ， 助理工程师， 2 0 0 8年 毕业于西安石油大学石油工程专业， 现从事采气工程工作。 塑 沈金才等： 建 3 4井连续气举排水采气工艺试验及应用 4 9- 因此对于这种小产水量气井 ， 不宜采用 电潜泵 、 水力 射流泵等这几项排水采气工艺措施 。 1 4 经济评价分析 建 3 4井井场位于建南气 田南集站内， 可提供原 料气和净化气两种气质气源 ， 并有现存 的污水池和 放空管线 ， 现场条件满足压缩机气举排水采气要求 ， 选择气举排水采气工艺只需作业一次 ， 按设计下人 气举阀 ， 无需后期井下作业 ， 从经济角度考虑 ， 对于 该井选用气举工艺具有优势 。 2 气举工艺设计参数 2 1 压缩机选型 进气压力 P s =1 02 0 MP a ； 排气压力 P d =1 5 2 5 M P a ； 最大排气量 Q g = 5 O x l O m。 d ； 压缩机型 ： Z T Y 2 6 5 H型撬状式压缩机 。 2 2 气举方式 ： 油套环空注气 ， 油管生产开式气举 。 2 3 气举启动方式 初期卸载时短暂放空， 如启动压力超过压缩机 最大启动压力 1 1 M P a时， 第一级气举 阀还未卸载 ， 采用憋压放喷或水泥车混液打压协助启动 。 2 4 气举设计参数 启动压力 ： 1 1 1 2 MP a ； 工作压力 ： 8 9 MP a ； 设计注气量 ： 2 0 1 0 一3 0 1 0 m。 d ； 井 口油压 ： 3 MP a ； 排水量 ： 1 5 m d ； 最大注气压力 ： 1 5 MP a 。 2 5 气举阀设计 2 6 气举管柱 完井管柱 结 构 ： 油 补 距 ( 2 5 4 m)+ 变 扣 短 接 ( 0 3 m) + 油管 B G 9 0 S q 5 6 0 3 2 x 4 8 1 m m( 2 0 1 1 4 7 m) + 1 气举 阀 l 1 0 ( 0 7 2 m) + 油管 B G 9 0 S ( I ) 6 0 3 2 x 4 8 1 ram( 6 0 7 8 5 m) + 2 气举 阔 ( P 9 5( 0 7 2 m) + 油 管 B G 9 0 S 4 O 3 2 4 8 1 m m( 5 2 1 0 7 m) + 3 气举 阀 q ) 9 5 ( 0 7 2 m) + 油管 B G 9 0 S t ib 6 0 3 2 x 4 8 1 m m( 4 4 5 9 7 m) + 4 气举 阀 I ) 9 5 ( 0 。 8 5 m) + 油管 B G 9 0 S ( I ) 6 0 3 2 4 8 1 mm( 1 8 9 6 2 m)+筛 管 1根 B G 9 0 S q b 6 0 3 24 8 1 ra m( 9 5 6 m) + 导锥( 0 2 m) ， 完井深度 ： 3 7 9 1 5 9 m。 3 现场试验情况及效果 建 3 4井于 2 0 1 0年 7月 2 4日至 8月 1 5日更换 原井油管， 下人带气举阀的完井管柱 ， 建设气举地面 流程 。9月 1日至 9月 2 8日2个 阶段进行气举排水 采气的工艺试验。 3 1 试压和试气举 2 0 1 0年 9月 1日1 4 ： 5 5利用压缩机增压后的高 压天然气对建 3 4井采气井 口试压 ， 1 6 ： 0 0注气压力 ( 套压 ) 达到 1 0 9 MP a ， 停止注气 ， 观察井 口不漏 ， 试 压合格。试压期间油压为零， 随后关井。 2 0 1 0年 9月 2日9： 4 5油压上升至 7 1 MP a ， 套 压下降至 8 6 MP a ， 此时开始从套管注气 ， 油管放喷。 1 0 ： 1 5放喷口出水 ， 喷出流体为气水混合物 ， 可点火 燃烧。1 2 ： 5 O套压升至 1 1 4 MP a ， 井 口油压在 0 0 5 M P a 之间波动， 放喷口仍为气水混合物， 分析认为 至少有一只气举 阀可 以打开 ， 于是停止放喷。 3 2 气举生产 2 0 1 0年 9月 3日 一 9月 2 4日摸索气举规律 ， 不 断调整气举工作制度 ， 总体上采用问断气举排水采 气方式 ， 连续气举 时间一般约 1 0 h ， 最高达到 7 2 h ， 停 注问隔时间一般约 1 4 h 。期 间， 注气压力 6 51 1 1 MP a ， 累计注气时间 2 5 3 h ， 累计注气量4 0 。 4 3 x 1 0 4 m 3 ， 累计产气量 3 7 。 8 3 x 1 0 4 ms ， 其中自喷气量 3 3 6 x 1 0 4 I I l 3 ， 表 1 建 3 4井气举 阀调试及 入井参数 5 0 江汉石油科技 第2 1卷 累计出水量 3 9 9 6 m 。 连续气举时， 注气压力变化规律 ： 从初始值上涨 至 1 0 O MP a后开始逐 步下 降 ， 最低至 6 5 M P a 。油 压变化规律 ： 在 1 72 2 MP a之问， 基本保持不变。 出水变化规律 ： 当注气压力上涨至 1 0 O MP a 后开始 连续出水 ； 其 中注气压力 升至 1 0 5 MP a时， 第 一级 气举 阀开启 ， 出水量增大 ， 折算 3 O m h ； 注气压力 降至 9 MP a时， 第 四级气举阀关闭， 开始从油管鞋掏 空积液， 出水量增 大， 折算 2 O m h ； 注气压力降至 8 M P a时， 油管内积液逐步掏空 ， 气流从油管鞋形成 通道， 出水量变小， 此 时排水为地层逐步排 出的水 ， 折算 0 。 6 m h ， 之后压力稳定在 7 7 MP a ， 如长时间 连续气举注气压力缓慢下降 ， 产水量基本稳定。 连续气举 期间 ， 折算 注气 排量 3 54 5 X 1 0 m。 d，产气量 3 0 4 O x l O m d ， 产水量 3 0 m d左 右( 图 1 ) 。 3 3 连续 自喷生产 2 0 1 0 年 9 月3 2 0 1 0年9 月2 4日， 在气举生产 期间出现过问断 自喷产气现象 ( 图 2 ) ； 9月 2 4 1 3 2 2 ： O 0开始连续 自喷， 产气量约 1 2 5 1 0 3 fl d ， 不 产水 ， 套压 7 7 M P a ， 油压 1 7 MP a 。之后继续维持 自 喷生产到 2 8目1 5 ： 5 5停产 ， 气产摄约 1 2 x1 0 I 1 3 d ， 呈缓慢下降趋势 ， 不产水 ， 套压约 7 7 MP a ， 呈上涨 趋势 ， 油压 1 71 8 MP a 。 3 4 应用 效果分 析 建 3 4井排水采气试验期间， 累计 注气 2 5 3 h ， 累 计注气量 4 0 4 3 X 1 0 2 1 ， 累计产气量 4 1 9 3 1 0 l t l 。 ， 其中自喷气量 7 4 6 1 0 113 ， 累计出水量 3 9 9 6 m ， 相比气该井举 前水淹停产 ， 13增气 1 2 0 3 1 0 I l l 。 试验结果表 明该井应用气举排水采 气工 艺是可行 的， 经济上是有效 的， 为建南气 田推广应用该工艺积 累了宝贵经验。 4 结论 ( 1 ) 建 3 4 井连续气举排水采气实验取得了较 16 O O O 1 2O 0 0 8 0 O 0 一 刮 掣 40 O 0 0 0 0 2 0 1 0 9 1 2 01 0 ， 9 7 2 01 0 9 。l 3 2 0 1 O 9 1 9 2 01 0 9 2 5 日期 1 40 00 1 20 00 1 00 00 ， 0 8 0 00 0 60 00 0 40 00 0 20 00 0 0 00 0 图 1 建 3 4井气举排水采气生产曲线 2 O1 0 9 1 2 0l 0 9 7 2 0 1 O 9 1 3 2 01 O 9 1 9 2 01 0 9 2 5 日期 圈 2建 3 4井 自喷采气 生产 曲线 3 0 25 ， 、 2 0 三 1 5 1 0 毒 5 0 ( 下转第 4 3页) 咖 咖 咖 7 6 5 4 3 2 1 0 一 一营= 第2期 许先仿 ： 江汉油田超薄油层水平井钻羞技术及应用 呈 表 2 江汉油田超薄油层水平井数据统计表 找井口位置。减少直井段纠偏工作量， 有效提高直 井段的机械钻速， 为下部增斜和着陆创造条件。 ( 3 ) 近钻头地质导向测斜仪( L WD ) 和短螺杆， 可以减少仪器零长 ， 缩短测量盲 区， 为引导井眼轨迹 在油层最佳位置穿行提供可靠保证 。 ( 4 ) 江汉油田定 向技术水平完全能够满足超薄 油层水平并的技术要求， 但是开采纵向变化大以及 油层更薄的水平井技术还需向兄弟油田学习， 进一 步完善。 ( 编辑胡素梅) 盛盥业坐 颦妇业逝 立盥 垫业 业 业业坐- -Na t 盥坐 韭逝 逝- , -Ne - 业- N - N e e业 业 ( 上接第 5 0页) 好的排液效果 。试 验证 明， 连续气举排水采气工艺 是可行的， 经济上是有效的。 ( 2 ) 由于气井长期水淹停产 后 ， 近井带 的积水 区将气隔离 ， 需要长时问的排除近井带积水 ， 储层气 流才能形成连续渗流通道 ， 但低孔、 低渗储层渗流阻 力较大， 复活前每次将井简积液掏空后液面恢复需 要一定时间 ， 液面恢复期 问举升效率低 ， 不宜连续气 举 ， 因而水淹气井复活前应根据井筒液面恢复周期 采用间断气举工作制度 ， 提高压缩机工作效率 。 ( 3 ) 在举升过程 中， 注气压力 同时对地层 形成 一 定 回压 ， 如果在油管鞋位置油管压力、 油套环空压 力 、 地层压力不匹配 ， 井筒积液将会压 回地层 ； 通过 油管加注泡排剂降低油管液柱 压力 ， 可降低 举升压 力 ， 减少或避免积液 回压入地层。 ( 4 ) 产水气井连续 生产时 ， 形 成 的流动压差小 于水淹井启动压差 ， 气水 同产井 ， 应加强动态 管理 ， 切忌不要改变其工作制度或者关井 ， 以免井 筒积液 造成气井水淹假死 ， 复活启 动难度较大 ； 若有特殊情 况， 可维持原有工作制度防喷， 处理完后再导人流 程 。 ( 5 ) 借鉴建 3 4井气举排水采气试验成功的经 验， 结合气田气水同产井地下、 地面条件， 优选建 4 4 援 1井、 建 6 8侧 1 井 、 建 3 5 一 支平 1 井下步推广该工 艺。通过上述三 口井 的推广可有效恢 复北长二建 4 4援 1 井产能， 减缓南飞三边水沿建 6 8侧 1井方 向内侵的速度， 延长高部位气井无水采气期， 提高气 藏采收率。 参考文献 1 金忠臣 杨川东， 等 采气工程 M 北京： 石油工业出版 社 ， 2 0 0 6 2 王俊奇， 杨玲 排水采气新工艺 J 天然气工业， 2 0 0 9 1 2 3 覃 峰 ， 等 天然气开采工艺技术手册 M 北京 ： 石 油工业 出版社 ， 2 0 0 8 1 0 ( 编辑李 智勇)