天然氣井排水技術

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1、天然氣井排水采氣工藝方法優(yōu)選一、開題依據（目的、意義、國內外現(xiàn)狀）目的、意義：天然氣是重要的能源之一，直接影響著世界經濟和社會的發(fā)展，世界各國都非常重視本國天然氣能源的勘探與開發(fā)。隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略決策以及天然氣工業(yè)“穩(wěn)定東部，發(fā)展西部”戰(zhàn)略轉移方案的逐步實施，從而保證了我國天然氣資源勘探開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展。西部油氣資源十分豐富，已成為我國天然氣工業(yè)接替東部發(fā)展的后備能源基地，天然氣的地質資源為247400108m3，占全國天然氣總地質資源的65.1%。由于井筒的積液對氣井產能的影響很大，為了解決因氣田產水而導致的問題，提高有水氣藏的采收率，必須定期地進行排水采氣。在國內

2、外多年的開發(fā)實踐中，逐漸形成優(yōu)選管柱排水采氣、泡沫排水采氣、氣舉排水采氣、游梁式機抽排水采氣、電潛泵排水采氣、射流泵排水采氣、柱塞氣舉排水采氣等比較常用的排水采氣工藝技術。現(xiàn)場實踐經驗表明，“排水采氣工藝技術”為氣井穩(wěn)產、增產和提高采收率起了很大的作用。那么如何針對氣井中后期大量出水的現(xiàn)實，選擇更加符合氣井、適應性強、大排量且經濟效益好的排水采氣工藝技術，就成為一個值得研究的問題。而目前有關這方面的文獻與成果并不多，所以進行本課題的研究具有十分重要的意義。國內外現(xiàn)狀國外在產水氣藏的排水采氣工藝技術的應用始于上個世紀初，如柱塞舉升始于五十年代的美國，到八十年代才引入我國。在2

3、0世紀70年代后期開始了強排水采氣的措施，對釋放封閉氣起到積極作用，使采收率提高10%~20%。80年代前蘇聯(lián)等國將數(shù)值模擬技術用于氣藏“二次采氣”方案的編制，發(fā)展了氣藏整體治水的開采技術，如氣水聯(lián)合開采技術、阻水開采工藝等。關于人工助排時間的選擇的氣井排水采氣工藝優(yōu)化設計，布朗等人研究的氣液流入井的動態(tài)關系與油管多相流特性相協(xié)調的單井系統(tǒng)節(jié)點分析法在國外應用廣泛。近年來，國外又開發(fā)出了一些以降低成本為主要目標的井下排水采氣新技術，重點研究了單井排水技術與氣藏工程相結合的多學科氣藏整體治水技術。同時進行了排水采氣工藝技術與裝備、井下作業(yè)、修井技術的系列配套研究；研究應用了能

4、提高氣井產量、降低操作和處理費用的井下氣水分離、回注系統(tǒng)，及噴射氣舉、腔式氣舉、射流泵和氣舉組合開采等新工藝、新技術，以及智能人工舉升配套裝備，使排水采氣工藝技術逐步向遙控、集中、高度自動化、智能化舉升方向發(fā)展。并且致力于排水采氣工藝技術的研究攻關，研制現(xiàn)有一些工藝的優(yōu)化設計以及診斷技術軟件等。目前國外已經分別研制出了GLOP氣舉優(yōu)化設計及分析軟件、ESOP電潛泵優(yōu)化設計及分析軟件等工藝設計應用軟件。在泡沫排水采氣方面，四川氣田是國內氣田的典范。首先針對氣田特點，研制出了泡沫助采劑(起泡劑)及其工藝實施方法，接著又針對不同氣藏，研制出了多種功能的起泡劑、加注設備，解決了邊遠

5、井、特殊井身結構井的加注問題。近幾年來，四川氣田泡沫排水工藝已經非常完善，而且應用廣泛，在開展的排水采氣工藝中，泡沫排水采氣的氣井達90%以上。對于氣舉排水采氣工藝主要適用于水淹井的復產和大產水量井的助噴及氣藏連續(xù)強排。最大排液能力可達到100~400m3/d。從1982年12月在威遠氣田的威46井開始試驗以來，至1993年底止，已在四川氣田進行了69井次的推廣、應用。累計增產的天然氣量為23.08×108m3，其中“八五”頭3年增產6.59×108m3。二、研究內容、技術路線和創(chuàng)新點1．研究內容(1)天然氣井排水采氣工藝的研究包括對泡沫排水采氣工藝、優(yōu)選管柱排水采氣工藝、

6、機抽排水采氣工藝、氣舉排水采氣工藝、電潛泵排水采氣工藝、射流泵排水采氣工藝等目前國內比較常用的排水采氣工藝方法各自的適用條件的研究。(2)天然氣井排水采氣工藝技術、經濟指標計算根據氣井排水采氣措施優(yōu)選的特點以及氣井實際排水采氣工作評價的需要，建立氣井排水采氣措施方案的技術、經濟指標體系。為排水采氣工藝方案的優(yōu)選提供理論基礎。(3)天然氣井排水采氣工藝設計優(yōu)選的研究主要對目前常用的一些單井排水采氣工藝措施優(yōu)選方法的計算模型進行分析研究，結合各排水采氣工藝理論研究以及工藝方法的適應性，建立排水采氣工藝方法優(yōu)選模型。2．技術路線(1)調研國內外天然氣井排水采氣工藝研究現(xiàn)狀。(2)

7、分別對泡沫排水采氣工藝、氣舉排水采氣工藝、優(yōu)選管柱排水采氣工藝、機抽排水采氣工藝、電泵排水采氣工藝、射流泵排水采氣工藝等各種排水采氣工藝進行適應性分析，同時對排水采氣工藝優(yōu)選的經濟和技術指標進行研究。(3)建立天然氣井排水采氣工藝優(yōu)選模型并對其進行分析研究。3．創(chuàng)新點(1)通過對天然氣井排水采氣工藝方法的研究，確定技術、經濟指標體系，建立天然氣井排水采氣工藝優(yōu)選模型。(2)針對現(xiàn)有的各種優(yōu)選方法存在主觀因素較多、計算過程比較繁瑣、評價結果不夠客觀等缺點，確定一種計算比較簡單且評價結果更為客觀的排水采氣工藝優(yōu)選方法。