排水采氣工藝技術(shù)(已修改)
2025-06-12 18:02 本頁面
【正文】 排水采氣工藝技術(shù) 排水采氣工藝技術(shù)是挖掘有水氣藏氣井生產(chǎn)潛力，提高氣藏采收率的重要措施之一。自五十年代美國首次將抽油機用于中小水量氣井排水以來，到目前國外已發(fā)展了優(yōu)選管柱、機抽、泡排、氣舉、柱塞舉升、電潛泵、射流泵、氣體射流泵和螺桿泵等多套成熟的單井排水采氣工藝技術(shù)。近年來，在這些應(yīng)用已較為成熟的工藝技術(shù)方面的發(fā)展主要是新裝備的配套研制。國外還研究應(yīng)用一些新的排水采氣技術(shù)，如同心毛細管技術(shù)、天然氣連續(xù)循環(huán)技術(shù)、井下氣液分離同井回注技術(shù)、井下排水采氣工藝、帶壓縮機的排水采氣技術(shù)。我國排水采氣工藝以四川、西南油氣田分公司為代表完善配套了泡排、氣舉、機抽、優(yōu)選管柱、電潛泵、射流泵等六套排水采氣工藝技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上研究應(yīng)用了氣舉/泡排、機抽/噴射復(fù)合排水采氣工藝。 藥劑由單一品種的起泡劑發(fā)展到了適合一般氣井的8001—800含硫氣井的84—S，凝析氣井800（b）發(fā)泡劑，以及泡棒、酸棒和滑棒等固體發(fā)泡劑。該工藝排液能力達100m3/d，井深可達3500m左右。在泡沫排水采氣工藝中國外還應(yīng)用了同心毛細管加藥工藝，它是針對低壓氣井積液、油氣井防蠟等實際生產(chǎn)問題而研制出的一種新型工具，通常用316型不銹鋼不銹鋼制成，盤繞在一個同心毛細管滾筒上。整套裝置包括一個同心毛細管滾筒、一臺吊車和一套不壓井裝置。在同心毛細管底部裝一套井下注入/單向閥組件?；瘜W發(fā)泡劑通過同心毛細管注入后經(jīng)過單向閥被注入到井底。 這種同心毛細管柱可以在同一口井中重復(fù)多次使用，也可以起出用于別的氣井，具有經(jīng)濟、安全和高效的特點，其最大下入深度可達7315m。 開發(fā)了多相垂直管流動的數(shù)學模型、求解軟件和諾模圖，建立了氣井井眼連續(xù)排液合理管柱，從而優(yōu)化了設(shè)計和生產(chǎn)方式。適用于井深小于3000m，產(chǎn)水量小于100m3/d，有一定自噴能力的氣井。 在氣舉排水采氣工藝技術(shù)方面,主要是在氣舉優(yōu)化設(shè)計軟件和氣舉井下工具等方面發(fā)展最快。 在連續(xù)氣舉基礎(chǔ)上，發(fā)展了半閉式氣舉、投撈式和柱塞氣舉以及氣體射流泵排水采氣技術(shù)。研制了偏心筒、投撈氣舉閥、投撈工具的氣舉設(shè)備，擴大了氣舉工藝的應(yīng)用范圍。氣舉調(diào)試車的應(yīng)用簡化了氣舉準備工作，還進行了一井兩層層間氣舉工藝研究試驗。 氣體射流泵排水采氣其原理同射流泵工藝原理一樣，核心部件是噴嘴、喉道和擴散管（圖）。高壓氣通過噴嘴將其位能（壓力能）轉(zhuǎn)換成高速流束的動能，在吸入口形成低壓區(qū)，井下流體被吸入與高壓氣混合，在擴散段中高壓氣動能傳遞給井下流體使之壓力增高而排出地面。該系統(tǒng)即可用于有水氣井排水采氣，也可用于油井抽油。 氣體射流泵排水采氣工藝是將井下氣體射流泵與半閉式氣舉舉升排水結(jié)合起來，其應(yīng)用條件與半閉式氣舉相同。氣體射流泵工藝產(chǎn)生3種作用：① 提高舉升壓力降低井底回壓；② 降低垂管流壓力損失，提高舉生效果；③ 有利于啟動初期大排量排液及井底污物排出。該工藝優(yōu)點主要有：① 比半閉式氣舉效率更高，可以建立更高的井底流壓、獲得更大的排液量；② 射流泵無運動部件，結(jié)構(gòu)簡單，工作耐久可靠，適應(yīng)于排液量范圍大；③ 可同時注入起泡劑，構(gòu)成“半閉式氣舉+井底氣體射流泵+泡排”復(fù)合工藝。 其局限性就是需要較高的注氣壓力，射流泵加工制造精度要求高，否則效果明顯下降。美國無論是在煤層甲烷氣井上還是在普通天然氣井上都應(yīng)用了這一排水采氣技術(shù),并已開發(fā)了鋼絲起下氣體射流泵工藝，降低了作業(yè)成本。我國西南石油局也成功地試驗應(yīng)用了這一技術(shù)。 主要解決了機抽排水采氣工藝優(yōu)化設(shè)計，研制了整筒深井泵，鋁合金抽油桿、不銹鋼抽油桿、玻璃鋼抽油桿等多種新型高強度、耐腐蝕、耐磨損和連續(xù)性結(jié)構(gòu)的抽油桿應(yīng)用到排水采氣工藝中。Ф44泵可下深2500m，排量可達100 m3/d。 近幾年來，隨著新材料和新工藝技術(shù)的采用以及應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展進步，螺桿泵舉升技術(shù)得到了不斷的完善和很大的提升。在使用壽命、泵效、可靠性和經(jīng)濟性等方面重大突破的同時，螺桿泵的適應(yīng)性大大加強，應(yīng)用范圍進一步擴大，已基本覆蓋了其它人工舉升所具有的能力。可以說螺桿泵舉升技術(shù)已經(jīng)面目一新。由于其氣液混輸?shù)膬?yōu)勢，在排水采氣中的應(yīng)用已顯示出越來越好前景。 螺桿泵具有排量大（最大排量1050m3/d）、排量易調(diào)、揚程高(最高揚程3000米)、氣液混輸、適合出砂井、耐腐蝕、效率高、一次投資小、運行費用低等優(yōu)點。美國僅在煤層甲烷排水采氣就有1000多口井應(yīng)用螺桿泵。國內(nèi)也開始試驗應(yīng)用螺桿泵排水采氣。 電潛泵工藝的主要特點及優(yōu)勢一是排水量范圍大（排水量可達400 m3/d，揚程可達4000m），且排量可調(diào)（變頻機組），二是電潛泵工藝不受井底壓力限制，可將氣井采至枯竭。目前井下動力電纜不適應(yīng)氣井以及氣體對泵干擾嚴重這兩個制約電潛泵應(yīng)用的主要問題已基本上得到了解決。動力電纜目前已有專門用于氣井的鉛封電纜，同時雙級旋轉(zhuǎn)式氣液分離器與氣體處理器的出現(xiàn)，使氣體對泵的干
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