速度管柱排水采气效果评价及应用新领域.pdf

石 油机械 C H I N A P E T R O L E U M M A C H I N E R Y 2 0 1 2年第 4 0卷第 1 1 期 油气 田开发 工程 速度管柱 排水 采气效果评价及应用新领域 赵彬彬 白晓 弘 陈德 见 李旭 日 赵维斌 ( 1 ．长庆油 田公 司油气工艺研 究院2 ． 低渗 透油气田勘探 开 发 国家工程 实验 室3 ．川庆钻探 长庆井下技 术作 业公 司) 摘要 ：在综合苏里格气 田所有 已开展速度管柱排水采气试验井的基础上 ，根据试验前气井产 量对试验井进行 了分类评价，得出了速度管柱排水采气技术的适用条件，并分析 了该技 术新的应 用领域。分析 了速度管柱排水采气工艺的原理，推导了适合 苏里格气田气井的临界携液模 型，依 据模型优选 出~ 3 8 ． 1 m m 的连续管作为速度管柱。现场试验结果表 明，速度管柱排水采 气技术能 够解决苏里格气田产气量大于0 ． 3万 m ／ d气井的积液排水采气问题 ；该技术可 以应用于起油管气 井、小井眼生产井、连续管压裂井等的生产 ，前景广阔。 关键词 ：速度管柱 ；排水采气；连续管 ；试验井；效果评价；临界携液模型 中图分类号 ：T E 9 3 4文献标识码 ：A文章编号 ：1 0 0 1— 4 5 7 8( 2 0 1 2 )1 1 — 0 0 6 2— 0 4 Ef f e c t As s e s s me nt o f Dr a i n a g e Ga s Re c o v e r y t hr o u g h Ve l o c i t y S t r i ng a n d I t s Ne w App l i c a t i o n Ar e a Z h a o B i n b i n ， B a i X i a o h o n g ， C h e n D e j i a n ， L i X u r i ， Z h a o We i b i n ( 1 ． R e s e a r c h I n s t i t u t e o f O i l a n d G a s T e c h n o l o g y ， C h a n g q i n g O i ~e l d C o m p a n y 2 ． S t a t e E n g i n e e r i n g L a b o r a t o r y of L o w P e r m e a b i l 一 O a n d G a s F i l e d P r o s p e c t i n g a n d E x pl o i t a t i o n 3 ． C h a n g q i n g Do wn h o l e O p e r a t i o n C o m p a n y，C h u a n q i n g Dr i l l i n g C o mp a n y ) Ab s t r a c t ： On t h e ba s i s o f a c o mp r e he n s i v e c o n s i d e r a t i o n o f a l l t e s t we l l s i n S u l i g e Ga s f i e l d wh i c h h a v e u s e d v e — l o c i t y s t r i n g t o c o n d u c t d r a i n a g e g a s r e c o v e r y( D G R) ， t h e c l a s s i fi c a t i o n a n d e v a l u a t i o n o f t h e t e s t w e l l s w e r e c a ~ i e d o u t a c c o r d i n g t o g a s we l l p r o du c t i o n a fte r t h e t e s t ．T h e c o n di t i o n s o f a p p l y i n g t h e t e c h no l o g y o f DGR wi t h v e l o c i t y s t r i n g we r e o b t a i n e d a n d t h e n e w a p pl i c a t i o n a r e a o f t h e t e c h no l o g y wa s a na l y z e d ． Th e p rin c i p l e f o r t he DGR t e c h— n o l o g y o f v e l o c i t y s t rin g wa s a n a l y z e d a n d t h e c r i t i c a l l i q u i d — c a r r y i n g mo d e l wh i c h i s s u i t a b l e for g a s we l l s i n S u l i g e G a s fi e l d w a s d e r i v e d ． A c c o r d i n g t o t h e mo d e l t h e~ 3 8 ． 1 mm c o i l e d t u b i n g( C T)w a s s e l e c t e d a s t h e v e l o c i t y s t r i n g ． Th e fie l d t e s t fin d i n g s s h o w t h a t t h e t e c h n o l o g y c a n s o l v e t h e p r o b l e m o f e f f u s i o n DGR i n g a s we l l s i n S u l i g e Ga s f i e l d wh o s e p r o d u c t i o n i s g r e a t e r t h a n 3 0 0 0 m ／d ．T h e t e c h n o l o gy c a n b e a p p l i e d t o p r o d u c t i o n i n t u b i n g — t r i p p e d g a s we l l ，s l i m— h o l e p r o d u c t i o n we l l a n d C T f r a c t u r e we l 1 ．I t h a s a br i g h t p r o s p e c t o f a p p l i c a t i o n ． Ke y wo r d s： v e l o c i t y s t r i ng； DGR； CT；t e s t we l l ； e f f e c t a s s e s s me n t ；c r i t i c a l l i q u i d— c a r r y i n g mo d e l 0 引 言 随着苏里格气 田的不断开发 ，低产气井逐年增 多，能量衰减严重 ，携液能力进一步减弱 ，井底积 液量不断增多 ，对生产工艺提出了更高的要求。 速度管柱排水采气技术 以其无需辅 助排水措 施 、携液能力强等优点已在苏里格气 田多 口气井得 到了广泛应用。以往人们对试验效果评价仅限于单 井分析⋯ ，笔者综合苏里格气 田所有 已开展速度 管柱排水采气的试验井 ，首次根据试验前气井产量 对试验井进行了分类评价 ，得出了速度管柱排水采 气技 术 的适 用 条件 ，并 分析 了该技 术 新 的应 用 领域 。 基金项 目：中国石油天然气股份有 限公司项 目 “ 长庆油 田油气 当量上产 5 0 0 0万吨关键技术” ( 2 0 0 8 E一1 3 ) 。 ．．—— 6 4， — — 石 油机械 2 0 1 2年第4 0卷第 1 1 期 由表可知 ，在相 同压力条件下 ，~ 3 8 ． 1 mm油 管临界 携 液 流量 和 摩 阻均 较 理想 。当管径 小 于 3 8 ． 1 mm时 ，临界携液流量未明显降低 ，而摩阻明 显增大 ，故选用 ~ 3 8 ． 1 mm 3 ． 1 8 m m 连续管作为 速度管柱。 1 ． 2方 案优化 实现速度管柱在采气树上的密封悬挂是速度管 柱排水采气技术 的核心。根据气井 采气树实 际现 状 ，笔者设计了 2种方案 ：方案一是利用带卡瓦闸 板的封井器悬 挂_ 5 j 。该方 案施工简单 ，但不利 于 a ． 施工 前 2 试验效果分析 长期悬挂生产。方案二是利用专用悬挂器悬挂速度 管柱 。该方案工艺可靠 ，但需要配备过渡操作窗完 成悬挂和恢复生产。综合对 比分析 ，优选方案二作 为苏里格气 田气井速度管柱悬 挂方案 ，如 图 1所 示。具体工艺 为：先在井 口主 阀上依次 安装悬挂 器 、操作窗、封井器 ，然后利用速度管柱作业车进 行下管作业 ；当下到预定深度后 ，采用方案二将速 度管柱悬挂在井 口，并且将原有油管和速度管柱间 的环形空间密封。在合适的位置切断速度管柱 ，拆 去操作窗 ，恢复井 口主阀上的原有连接装置 。 图 1 速度管柱悬挂方案 Fi g ．1 S us p e n s i o n s c h e me f o r ve l o c i t y s t r i ng 1 一针 阀；2 一封井器 ；3 一操作窗 ；4 一 悬挂器 。 2 ． 1 不同类型气井效果对比 2 0 0 9 --2 0 1 1年速度 管柱排水采气技 术 已累计 在苏里格气 田应用 了 4 3口气井 (I 类气井 日产气 ＆1 8 ll 2 l广1JL一 2 宁 c ． 施 工 后 生产 二二 去集气 站 量大于 0 ． 5万 m ) ，Ⅱ类气井 日产气量介于 ( 0 ． 3 ～ 0 ． 5 ) 万 m ，l l I 类气 井 日产 气量 小 于 0 ． 3万 m ) 。其 中，试验前 I、Ⅱ、Ⅲ类气井分别 占总试 验井的 8 3 ％ 、1 2 ％和 5 ％。试验前、后各类井的效 果对比如图 2所示 。 由 图可 以看 出 ， 对 于 I类气 井 ： 试 验效 果 显 油套 压差 产气 量 5 ’ 最 s 暴 2 露 描 1 0 b ．1I类 气井 c ． m类气井 图 2各 类 气 井 的 效 果 对 比 Fi g ． 2 Co mpa r i s o n o f DGR e f f e c t s o f v a rio u s g a s we l l s 著 ，后期无需其他管理措施 ；对于 Ⅱ类气井 ：前期 后采用 ~ 7 3 ． 0 m m普通油管 、油油环空 ( 普通油管 效果较好 ，油套压差降低 ，产气量上升 ，表现出平 与速度管柱环空)和 ~ 3 8 ． 1 m m速度管柱 3种制度 稳生产的特征 ，但是 当产气量小于0 ． 3万 m ／ d后 ， 生产 ，油套压差 、日产气量变化情况如表 2所示 。 需辅助泡排措施； 对于Ⅲ类气井： 试验后仍需依靠 对比苏 A井不同生产制度下的生产数据可以发现， 泡排间歇生产 ，开井时率低 ，效果改善不大。 与普通油管生产相 比，采用油油环空生产时，油套 2 ． 2 不同生产方式效果对 比 压差降低 6 1 ％ ，日产气量增加 8 9 ％，试验效果 已 为评价不 同制度 下 的生产效 果 ，苏 A 井先 、 经显现 ；采用速度管柱生产后 ，油套压差进一步降 一 ． p． g 一 ＼ 删 7 6 5 4 3 2 1 0 前 后 验 验 ■ 鲫 _ ■