天然氣井排水技術(shù)

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1、天然氣井排水采氣工藝方法優(yōu)選一、開(kāi)題依據(jù)（目的、意義、國(guó)內(nèi)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(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，世界各國(guó)都非常重視本國(guó)天然氣能源的勘探與開(kāi)發(fā)。隨著我國(guó)西部大開(kāi)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(zhuǎn)移方案的逐步實(shí)施，從而保證了我國(guó)天然氣資源勘探開(kāi)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(guó)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(zhì)資源為247400108m3，占全國(guó)天然氣總地質(zhì)資源的65.1%。由于井筒的積液對(duì)氣井產(chǎn)能的影響很大，為了解決因氣田產(chǎn)水而導(dǎo)致的問(wèn)題，提高有水氣藏的采收率，必須定期地進(jìn)行排水采氣。在國(guó)內(nèi)

2、外多年的開(kāi)發(fā)實(shí)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(jī)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(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，“排水采氣工藝技術(shù)”為氣井穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)和提高采收率起了很大的作用。那么如何針對(duì)氣井中后期大量出水的現(xiàn)實(shí)，選擇更加符合氣井、適應(yīng)性強(qiáng)、大排量且經(jīng)濟(jì)效益好的排水采氣工藝技術(shù)，就成為一個(gè)值得研究的問(wèn)題。而目前有關(guān)這方面的文獻(xiàn)與成果并不多，所以進(jìn)行本課題的研究具有十分重要的意義。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀國(guó)外在產(chǎn)水氣藏的排水采氣工藝技術(shù)的應(yīng)用始于上個(gè)世紀(jì)初，如柱塞舉升始于五十年代的美國(guó)，到八十年代才引入我國(guó)。在2

3、0世紀(jì)70年代后期開(kāi)始了強(qiáng)排水采氣的措施，對(duì)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(guó)將數(shù)值模擬技術(shù)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(kāi)采技術(shù)，如氣水聯(lián)合開(kāi)采技術(shù)、阻水開(kāi)采工藝等。關(guān)于人工助排時(shí)間的選擇的氣井排水采氣工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)，布朗等人研究的氣液流入井的動(dòng)態(tài)關(guān)系與油管多相流特性相協(xié)調(diào)的單井系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)分析法在國(guó)外應(yīng)用廣泛。近年來(lái)，國(guó)外又開(kāi)發(fā)出了一些以降低成本為主要目標(biāo)的井下排水采氣新技術(shù)，重點(diǎn)研究了單井排水技術(shù)與氣藏工程相結(jié)合的多學(xué)科氣藏整體治水技術(shù)。同時(shí)進(jìn)行了排水采氣工藝技術(shù)與裝備、井下作業(yè)、修井技術(shù)的系列配套研究；研究應(yīng)用了能

4、提高氣井產(chǎn)量、降低操作和處理費(fèi)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(kāi)采等新工藝、新技術(shù)，以及智能人工舉升配套裝備，使排水采氣工藝技術(shù)逐步向遙控、集中、高度自動(dòng)化、智能化舉升方向發(fā)展。并且致力于排水采氣工藝技術(shù)的研究攻關(guān)，研制現(xiàn)有一些工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及診斷技術(shù)軟件等。目前國(guó)外已經(jīng)分別研制出了GLOP氣舉優(yōu)化設(shè)計(jì)及分析軟件、ESOP電潛泵優(yōu)化設(shè)計(jì)及分析軟件等工藝設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件。在泡沫排水采氣方面，四川氣田是國(guó)內(nèi)氣田的典范。首先針對(duì)氣田特點(diǎn)，研制出了泡沫助采劑(起泡劑)及其工藝實(shí)施方法，接著又針對(duì)不同氣藏，研制出了多種功能的起泡劑、加注設(shè)備，解決了邊遠(yuǎn)

5、井、特殊井身結(jié)構(gòu)井的加注問(wèn)題。近幾年來(lái)，四川氣田泡沫排水工藝已經(jīng)非常完善，而且應(yīng)用廣泛，在開(kāi)展的排水采氣工藝中，泡沫排水采氣的氣井達(dá)90%以上。對(duì)于氣舉排水采氣工藝主要適用于水淹井的復(fù)產(chǎn)和大產(chǎn)水量井的助噴及氣藏連續(xù)強(qiáng)排。最大排液能力可達(dá)到100~400m3/d。從1982年12月在威遠(yuǎn)氣田的威46井開(kāi)始試驗(yàn)以來(lái)，至1993年底止，已在四川氣田進(jìn)行了69井次的推廣、應(yīng)用。累計(jì)增產(chǎn)的天然氣量為23.08×108m3，其中“八五”頭3年增產(chǎn)6.59×108m3。二、研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線和創(chuàng)新點(diǎn)1．研究?jī)?nèi)容(1)天然氣井排水采氣工藝的研究包括對(duì)泡沫排水采氣工藝、優(yōu)選管柱排水采氣工藝、

6、機(jī)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(guó)內(nèi)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(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算根據(jù)氣井排水采氣措施優(yōu)選的特點(diǎn)以及氣井實(shí)際排水采氣工作評(píng)價(jià)的需要，建立氣井排水采氣措施方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系。為排水采氣工藝方案的優(yōu)選提供理論基礎(chǔ)。(3)天然氣井排水采氣工藝設(shè)計(jì)優(yōu)選的研究主要對(duì)目前常用的一些單井排水采氣工藝措施優(yōu)選方法的計(jì)算模型進(jìn)行分析研究，結(jié)合各排水采氣工藝?yán)碚撗芯恳约肮に嚪椒ǖ倪m應(yīng)性，建立排水采氣工藝方法優(yōu)選模型。2．技術(shù)路線(1)調(diào)研國(guó)內(nèi)外天然氣井排水采氣工藝研究現(xiàn)狀。(2)

7、分別對(duì)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(jī)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(jìn)行適應(yīng)性分析，同時(shí)對(duì)排水采氣工藝優(yōu)選的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行研究。(3)建立天然氣井排水采氣工藝優(yōu)選模型并對(duì)其進(jìn)行分析研究。3．創(chuàng)新點(diǎn)(1)通過(guò)對(duì)天然氣井排水采氣工藝方法的研究，確定技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系，建立天然氣井排水采氣工藝優(yōu)選模型。(2)針對(duì)現(xiàn)有的各種優(yōu)選方法存在主觀因素較多、計(jì)算過(guò)程比較繁瑣、評(píng)價(jià)結(jié)果不夠客觀等缺點(diǎn)，確定一種計(jì)算比較簡(jiǎn)單且評(píng)價(jià)結(jié)果更為客觀的排水采氣工藝優(yōu)選方法。