排水采气工艺技术

排水采气工艺技术（精选6篇）

篇1：排水采气工艺技术

排水采气工艺技术

由于在气井中常有烃类凝析液或地层水流入井底。当气井产量高、井底气液速度大而井中流体的数量相对较少时，水将完全被气流携带至地面，否则，井筒中将出现积液。积液的存在将增大对气层的回压，并限制其生产能力，有时甚至会将气层完全压死以致关井。排除气井井筒及井底附近地层积液过多或产水，并使气井恢复正常生产的措施，称为排水采气。排水采气工艺可分为:机械法和物理化学法。机械法即优选管柱排水采气工艺、气举排水采气工艺、电潜泵排水采气工艺、机抽等排水采气工艺，物理化学法即泡沫排水采气法及化学堵水等方法。这些工艺的选择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。优选管柱排水采气技术

在气水井生产中后期，随着气井产气量和排水量的显著下降，气液两相间的滑脱损失就取代摩阻损失，上升为影响提高气井最终采收率的主要矛盾。这时气井往往因举液速度太低，不能将地层水即使排出地面而水淹。优选管柱排水采气工艺就是在有水气井开采到中后期，重新调整自喷管柱，减少气流的滑脱损失，以充分利用气井自身能量的一种自力式排水采气方法。优选管柱排水采气工艺，其理论成熟，施工容易，管理方便，工作制度可调，免修期长，投资少，除优选与地层流动条件相匹配的油管柱外，无须另外特殊设备和动力装置，是充分利用气井自身能量实现连续排水生产，以延长气井带水自喷期的一项开采工艺技术。

该技术适用于开采中后期具有一定能量的间喷井、弱喷井，能延长气水井的自喷期，适用于井深＜3000m，产水量＜100 m3/d。对采用油管公称直径≤60mm进行小油管排水采气的工艺井，最大排水量50m3/d，油管强度制约油管下深。工艺实施后需要配合诱喷工艺使施工井恢复生产。2 泡沫排水采气技术

泡沫排水采气技术是通过地面设备向井内注入泡沫助采剂，降低井内积液的表、界面张力，使其呈低表面张力和高表面粘度的状态，利用井内自生气体或注入外部气源（天然气或液氮）产生泡沫。由于气体与液体的密度相差很大，故在液体中的气泡总是很快上升至液面，使液体以泡沫的方式被带出，达到排出井内积液的目的。该工艺适用于弱喷、间喷的产水气井，井底温度≤120℃，抗凝析油的泡排剂要求凝析油量在总液量中的比例不超过30%，其最大排水能力＜100 m3/d，最大井深＜3500m。泡排的投入采出比在1：30以上，经济效益十分显著。3 柱塞气举排水采气技术

柱塞气举是一种用于气井见水初期的排水采气工艺。它是将柱塞作为气、液之间的机械截面，依靠气井原有的气体压力，以一种循环的方式使柱塞在油管内上、下移动，从而减少液体的回落，消除了气体穿透液体段塞的可能，提高了间歇气举举升效率。柱塞的具体工作过程是：关井后柱塞在自身重力的作用下沉没到安装在生产管柱内的弹簧承接器顶部，关井期间柱塞下方的能量得以恢复，即油气聚集；开井后，在柱塞上下两段压差作用下，柱塞和其上方的液体被一同向上举升，液体举出井口后，柱塞下方的天然气得以释放，完成一个举升过程；柱塞到达井口或延时结束后，井口自动关闭，柱塞重新回落到弹簧承接器顶部，再重复上述步骤。如果井筒内结蜡、结晶盐或垢物，则在柱塞上下往复运行过程中将会得到及时清除。

该工艺设备简单，全套设备中只有一个运动件——柱塞，柱塞作为设备中唯一的易损件，可在井口自动捕捉或极易手工捕捉，容易从一口井起出转向另一口井，不需立井架，检查、维修或更换都很方便。另外，井下所有设备可用钢丝绳起出，不需起油管，作业比较简单，运行费用低。

该工艺适用于弱喷或间喷的小产水量气井，最大排水能力＜50m3/d，气液比＞700～1000m3/ m3，柱塞可下入深度（卡定器位置）＜3000m，一般应用于深度2500m左右，对斜井或弯曲井受限。

柱塞在运行的同时还可消除蜡、水化物及砂等的沉积堵塞问题，而且柱塞每循环举升液量可在很大的范围内进行调整，从而达到了稳定产量和提高举升效率的目的。气举排水采气技术

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。影响气举方式选择的因素有：井的产量、井底压力、产液指数、举升高度及注气压力等。对井底压力和产能高的井，通常采用连续气举生产；对井底压力及产能较低的井，则采用间歇气举或活塞气举。

目前现场普遍采用连续气举的方式。所谓连续气举，是将产层高压气或地面增压气连续地注入气举管内，给来自产层的井液充气，使气、液混相，以降低管柱内液柱的密度，提高举升能力。当井底压力降至足以形成生产压差时，就造成类似于自喷排水的势头，在井内液柱被卸载后，井可望达到所需的产量指标。连续气举方式主要有三种：开式气举、半闭式气举和闭式气举。

该工艺适用于水淹井的复产和大产水量井的助喷及气藏连续强排，工艺井不受井斜、井深和硫化氢限制及气液比影响，排水量大，最大排水能力可达到600m3/d，单井增产效果显著。可多次重复启动。设备配套简单，管理方便，投资少，经济效益高。目前现场最大举升高度可达到4000m。

其缺点是工艺井受注气压力对井底造成的回压影响，不能把气藏采至枯竭；需要高压气井或压缩机作高压气源；套管必须能承受注气高压；高压施工，对装置的安全可靠兴要求高。5 机抽排水采气技术

机抽排水采气工艺是针对有一定产能，动液面较高，邻近无高压气源或采取气举法已不经济的水淹井，采用井下分离器、深井泵、抽油杆、脱节器、抽油机等配套机械设备，进行排水采气的生产工艺。目前，井口密封和大气液比井的机抽排水还需进一步深入研究。该工艺设计、安装和管理较方便，经济成本较低，不受气井采出程度影响，并能把气井采至枯竭。

该工艺适用于水淹井复产、间喷井和开发后期低压气水井的开采，由于受井斜、井深、硫化氢和气液比（泵易造成气锁）影响较大，目前最大泵挂深度3000m，最大排水能力＜100 m3/d，最大允许气液比为800 m3/ m3。由于气水井与油井性质差异较大，尚未完全解决配套问题。

以上各种工艺适合于不同的气藏开发阶段，其中适合于气藏自喷末期，气井具有自喷或间喷能力产水气井的工艺有优选管柱、泡排、柱塞气举排水采气工艺，适合于气井强排水或水淹气井复产的工艺有气举、机抽排水采气工艺。在选择排水采气工艺时，要遵循以下原则：所选气井必须具有一定的产能，具有一定的可采储量；在工艺类型的选择上，优先选择不用动管柱的排水采气工艺，然后再选择动管柱的排水采气工艺；优选出的排水采气工艺要能尽快排出气井井底积液，恢复气井产能；所选的排水采气工艺要从长远考虑，工艺的应用期要相对较长，尽量避免气井在短期内再次水淹；排水采气工艺的选择要从经济投入出发，尽量选用投资较低，作业较简单，易于管理的排水采气工艺。

排水采气工艺选择流程：

气井生产能力弱喷≤3000m＞3000m≥800是新井否凝析油含量≥30%否优选管柱泡沫排水是柱塞气举是泡沫排水井口增压温度＜120℃凝析油含量＜30%自喷≤3000m水淹＞3000m井深井深＜800气液比＞30m3凝析油含量≥30%否气举＋泡排是连续气举产液量≤30m3机抽连续气举否

给定的一口产水气井，究竟选择何种排水采气方法，需要进行不同排水采气方式的比较。排水采气方法对井的开采条件有一定的要求，如果不注意地质、开采和环境因素的敏感性，就会降低排水采气装置的效率和寿命。因此，除了井的动态参数外，其他开采条件如产出流体性质、出砂、结垢等也是考虑的重要因素。此外，设计排水采气装置时，还需要考虑电力供给、高压气源、井场环境等。而最终考虑因素是经济投入。

排水采气的方法很多，各自存在其自身的优点与局限性。在生产中要利用其优点，避免其缺点，针对不同的气井条件采用合适的排水采气方法。组合排水采气工艺可以优势互补，扩大应用范围，是今后排水采气发展的一个方向。目前的排水采气技术具有广阔的使用空间，潜力巨大，将在含水气田排水采气生产中大有作为。但是这些工艺还远远不够，不能满足实际工作的需要，随着工艺及技术水平的提高，不断发展新的人工举升采气设备与技术，使得人工举升好、技术逐步向自动化、智能化发展。

篇2：排水采气工艺技术

一、国内排水采气技术

1、泡沫排水采气工艺

泡沫排水采气工艺是将表面活性剂注入井内，与气水混合产生泡沫，减少气水两相垂直管流动的滑脱损失，增加带水量，起到助排的作用。由于没有人工给垂直管举升补充能量，该工艺用于尚有一定自喷能力的井。

泡沫排水采气机理 a.泡沫效应 在气层水中添加一定量的起泡剂，就能使油管中气水两相管流流动状态发生显著变化。气水两相介质在流动过程中高度泡沫化，密度显著降低，从而减少了管流的压力损失和携带积液所需要的气流速度。

b.分散效应

气水同产井中，存在液滴分散在气流中的现象，这种分散能力取决于气流对液相的搅动、冲击程度。搅动愈激烈，分散程度愈高，液滴愈小，就愈易被气流带至地面。气流对液相的分散作用是一个克服表面张力作功的过程，分散得越小，作的功就越多。起泡剂的分散效应：起泡剂是一种表面活性剂，可以使液相表面张力大幅度下降，达到同一分散程度所作的功将大大减小。

c.减阻效应

减阻的概念起源于“在流体中加少量添加剂，流体可输性增加”。减阻剂是一些不溶的固体纤维、可溶的长链高分子聚合物及缔合胶体。减阻剂能不同程度地降低气水混合物管流流动阻力，提高液相的可输性。

d.洗涤效应

起泡剂通常也是洗涤剂，它对井筒附近地层孔隙和井壁的清洗，包含着酸化、吸附、润湿、乳化、渗透等作用，特别是大量泡沫的生成，有利于不溶性污垢包裹在泡沫中被带出井口，这将解除堵塞，疏通孔道，改善气井的生产能力。

1.1）起泡剂的组成及消泡原理

起泡剂由表面活性剂、稳定剂、防腐剂、缓蚀剂等复配而成。其主要成分是表面活性剂，一般含量为30%～40%。

表面活性剂是一种线性分子，由两种不同基团组成，一种是亲水基团，与水分子的作用力强，另一种是亲油基团，与水分子不易接近。当表面活性剂溶于水中后，根据相似相溶原理，亲水基团倾向于留在水中，而亲油基团倾向于分子在液体表面上整齐地取向排列形成吸附层，此时溶液表面张力大幅降低，当有气体进入表面活性剂溶液时，亲水基团定向排列在液膜内，亲油基团则定向排列在液膜内外两面，靠分子作用力形成稳定的泡沫。

1.2）起泡剂的注入方式

起泡剂一般从油套环空注入，水呈泡沫段塞状态从油管与气一同排出后，在地面进行分离。注起泡剂的方式有便携式投药筒、泡沫排水专用车、井场平衡罐及电动柱塞计量泵等多种，需根据井场条件选择。

1.3）性能要求 除具备表面活性剂一般性能外，还要求具有起泡能力强、泡沫携液量大及泡沫稳定性适中等特殊性能。常用的表面活性剂有离子型、非离子型、两性表面活性剂及高分子聚合物表面活性剂。

1.4）适用井的特点：

（1）自喷井中因气水比低，井底压力低，垂管流动带水不好，形成了井底积液的井，表现为产气量下降，油压下降（油管生产），套油压差值上升，产出水不均匀或呈股状，出水间歇周期延长，井口压力波动等。（2）因积液而停喷和间喷的井，经过关井放喷，气举或其它措施排出了井内积液，在注入了起泡剂的作用下改善垂管流动状态后就可自喷或延长自喷周期的井。这类井在开井排积液前就可注入起泡剂，开井时即可起助排作用。

1.5）目前使用范围 液体起泡剂

井的产水量≤300m3/d，井底温度≤130℃。固体起泡剂：由于采用人工从油管投放，每日投入量有限，只适用于产水量低于30 m3/d的井和间歇排出井底积液的井。

1.6）工艺评价

（1）该工艺技术不复杂，使用的设备、工具较简单，易于操作管理，矿场推广实施快，费用低，气水同产井自喷生产后可普遍采用，提高日产气量和延长自喷期。统计数据表明，此项工艺每增产1m3天然气费用低于0.01元，是经济效益最高，最易于矿场推广的排水工艺。（2）泡沫排水只是一种人工助排工艺，当井的产水量上升，气层压力下降和气水比下降到一定程度时，仅靠注入起泡剂，就不可能在维持自喷生产，需代之以其它人工举升的排水工艺。（3）需定时定量向井筒添加起泡剂。工艺的排液能力不高，一般在100m3/d左右，气液比较小。（4）井身结构要求严格。（5）工艺参数的确定难度较大。

2、优选管柱排水采气工艺

小油管排水采气工艺技术适用于有水气藏的中、后期。此时井已不能建立“三稳定”的排水采气制度，转入间歇生产，有的气井已濒临水淹停产的危险。对这样的气井及时调整管柱，改换成较小管径的油管生产，任可以恢复稳定的连续自喷。

2.1）技术原理

1）油管直径过小，虽可以提高气流速度，有利于将井底的液体排出，但在油管中的摩阻损失大，一定井口压力下所要求的井底流压高，从而限制了气井产量。2）油管直径过大，虽可以降低气流速度及摩阻损失，从而降低流压，提高气井产量，但过低的气流速度无法将井底液体携至地面，最终造成井底积液、流压升高而限制产气量。

必须根据气井的产能状况优选合理的管径，充分利用气藏的能量，尽可能多地使井底的液体能及时被气流携带到地面，以获得最大产气量。

2.2）工艺评价

优点：（1）属自力式气举，能充分利用其藏自身能量，不需人为施加外部能源助喷。（2）变工艺井由间歇生产为较长时期的连续生产，经济效益显著。（3）设计成熟、工艺可靠，成功率高。（4）设备配套简单，施工管理方便，易于推广。

缺点：（1）工艺井必须有一定的生产能力，无自喷能力的井必须辅以其他诱喷措施复产或采用不压井修井工艺作业。（2）工艺的排液能力较小，一般在120m3/d左右。（3）对11/2‘’小油管常受井深影响。一般在2600m左右。

3、气举排水采气工艺

气举排水采气工艺类似于气举采油，即将高压天然气注入气井内，以改善产层的两相渗流状态，减小垂直管流的压力损失，建立足够的生产压差将井底的积液排出。此工艺在四川威远气田获得了较成功的应用。由于气举排水工艺的推广，一些不产气井变成了高产井，气藏产气量自1985年开始实现了连续3年年产气量保持在3×10m以上，取得了较好的经济效益。

3.1）工艺评价

优点：（1）可适应的排液量和举升高度变化范围大，为各项人工举升排水工艺之首。（2）对特殊和复杂条件适应力强，对井下的高温、腐蚀环境、出砂、井斜、井弯曲、小井眼和含气量高等适应力强，气水比越高越有利；对间歇生产井，产水量变化的井，或交替产出大股水、大股气的井均能适应，这是机械泵排水所不能的。（3）井下工具简单、工作可靠，检修周期长，工艺推广实施快；因井下工具简单，无运转部件，故工作时间长、可靠；井下气举阀的更换和维修技术简单，检修周期在一年以上。（3）操作管理方便，易为现场掌握。只需按要求注入一定气量或一定压力的高压气，井口无需住人管理、操作、资料录取和井的分析，与气水同产的自喷井相类似，不涉及机电等专门知识和技能。（4）费用低，不用电。投资与抽油机排水相近，若邻近有高压气井，可直接作为动力，则费用更低。

缺点：（1）工艺井受注气压力对井底造成的回压影响，不能把气采至枯竭。（2）封闭式气举排液能力小，一般在100 m3/d左右，使工艺的应用范围受到一定限制。（3）在无高压气井时，需用天然气压缩机提供高压气，增加了

83施工及管理工作量，增大了费用。（4）套管必须能承受注气高压。（5）高压施工，对装置的安全可靠性要求高。

4、机抽排水采气工艺

抽油机排水采气就是将有杆深井泵装置用于油管抽水，套管采气。这种方法适用于气藏中、后期，低压间歇井或水淹气井，且天然气不含或低含硫。

4.1）工艺评价

优点：（1）直接将泵置于井下，只要有足够的泵挂深度，就可以在很低的回压下排水采气。（2）装置简单，工作可靠，可用天然气和电作动力，易于实现自动控制，其安装使用和维护技术易于为矿场掌握。（3）投资少，并可使装备多井运转。（4）对于排水量不超过80 m/d，要求泵挂深度不超过1250m的井是一种可行的排水采气工艺。（5）工艺井不受采出程度影响，并能把气采至枯竭。

缺点：（1）需要深井泵、抽油机，由于井深，排量要求大，动力装置的配套在目前阶段苦难较大。（2）受井斜、井深和硫化氢影响较大，目前泵挂深度仅能达到1500m，排量100m3/d左右。（3）鉴于气水井与油井性质差异较大，尚未完全解决配套问题。（4）该项工艺需长期连续供电对分散较远的井，需有单井连续发电能力，增加了推广此工艺的难度。

35、电潜泵排水采气工艺

电潜泵排水采气是将油井采液用的电潜泵下入气水井井底，启泵后将井底积液迅速排出井口，使水淹井的井底回压得以降低，气水井能恢复稳定生产。

5.1）工艺评价

优点：（1）电潜泵因泵挂深度大，排量高，适用于压力低、产水量大的排水采气井。若以井深3000m，泵挂深度2650m计算，井底的回压可降到5~6个Mpa，比气举排水对井底的回压更低。（2）采用了可调速的变频机组，可在低速下启动，故能多次重复启动而不损坏电机；可人工调整井下机组转速，达到调整井下泵的排量和扬程，因而对井的产液量变化有一定的适应能力，这对气水井很重要。（3）易于安装井下温度、压力传感器，在地面通过控制屏，随时直观测出泵吸入口处温度、运行电流、压力等参数。（4）自动化程度较高，安装、操作、管理方便。（5）不受井斜限制。

缺点：（1）需安装高压电源。（2）主要装备在井下，对于单井裂缝系统，气井复活后，难于取出多井多次运用，使装备的一次性投资较大。（3）电机、电缆寿命受井温影响。由于高温下电缆易损坏，使井深受限制，目前仅能应用于3000m左右井深。

6、柱塞气举排水采气工艺 柱塞泵井下排水采气法。该方法是采用普通杆式柱塞泵将分离出来的水 压人下面的地层。井的上部是产气层,下面是出水层,而注人水层在封隔器的下边。与常规水驱气方法相比,它可减少水的损失量,增加气产量。由于水气在井底分离,并直接注人井下,采气效率非常可观。更大的益处是改善了采出气的质量,减少气含水。

在美国，柱塞气举被认为是最佳的排水采气工艺。由于柱塞气举所需的气体由自身的套管气提供，勿需其它动力设备，生产成本低。国内应加强研究，继续消化和完善这一工艺。

6.1）工艺评价

（1）柱塞举升基本上消除了液体回落（滑脱），提高了垂管举升效率，对产水量不大，而气水比较高的井采用柱塞气举可延长自喷期。（2）柱塞举升仅适用于产液量低的井，一般不超过40m3/d。（3）工艺设备简单，一次性购置和安装费用低。（4）薄膜阀由氮气驱动，每周消耗一瓶氮气外无其它消耗。（5）由电子控制器程序控制薄膜阀的开关和柱塞的上升下落，日常管理工作很少。

二、国外排水采气工艺技术

2.1）成熟工艺技术的发展

近年来,气井排水采气工艺技术方面的发展主要是新装备的配制。如机抽工艺在抽油机方面发展了多种变形产品,如胶带传动游梁式、旋转驴头式、双驴头式、数控液压式等抽油机开发了可调速驱动电机、自润滑井下泵柱塞、油管旋转器、陶瓷泵阀等抽油机配套设备及部件在抽油杆方面,研制了铝合金抽油杆、不锈钢抽油杆、玻璃钢抽油杆等多种新型高强度、耐腐蚀、耐磨损的抽油杆同时,在光杆密封、井下气液分离、砂控、砂洗方面也做了大量工作,提高了光杆密封效果和防气、防砂效果。

在气举采气技术方面,主要是在气举优化设计软件和气举井下工具等方面发展较快。气举优化设计软件将多相流理论研究、井筒内温度分布研究、套管压力不稳定性研究的多项新成果应用于软件之中,使得模型更精确。气举配套工具已基本形成系列,产品主要有气举阀、偏心筒、封隔器、间歇气举装置、柱塞气举装置、洗井装置等。

电潜泵以其扬程高、排量大等优点而得到迅速发展。近几年来,研制成功了高效多级电潜泵、新型大排量多级电潜泵、三种双电潜泵完井系统、大功率电机等新设备新工具。同时在电压保护装置、电缆、气体处理器等方面的研究也有了很大进展,实现了电潜泵用于高气液比井的排水采气,使电潜泵的泵效和使用寿命得到提高。在螺杆泵技术方面,为满足油气田开采工艺的需要,近十年来,各国有关制造厂和公司相继推出了井下单螺杆抽油泵系列产品,主要以地面驱动、抽油杆传动为主,同时也生产无杆螺杆泵等产品,在螺杆泵的元件和配套设备方面也推陈出新。

2.2）国外新工艺、新技术的应用

近年来,国外又开发出了一些以降低成本为主要目标的井下排水采气新技术、聚合物控水采气技术,重点研究了单井排水技术与气藏工程相结的多学科气藏整体治水技术。同时进行了排水采气工艺技术与装备、井下作业、修井技术的系列配套研究研究应用了能提高气井产量、降低操作和处理费用的井下气水分离、回注系统,及喷射气举、腔式气举、射流泵和气举组合开采等新工艺、新技术以及智能人工举升配套装备,使排水采气工艺技术逐步向遥控、集中、高度自动化、智能化举升方向发展。

1、井下气液分离同井回注技术

自90 年代以来,国外注意到传统工艺在开采高含水气田所存在的问题,研究采用低污染、低投人、高产出的采气新工艺,在改进分离设备上取得了长足的进步,成功地研究出井下气液分离与产出水直接回注技术。加拿大C一FER公司对井下气、液分离技术进行了研究,艾伯塔省PanCanadian 公司在加拿大某气田现场进行了试验。该技术是把水力旋流器与常规井下采气系统相结合,实现采气、气液分离和采出水同时注人同井地层。其原理是在井下利用某种分离装置将地层产出的气水进行分离,然后将富气流气多水少举升到地面,而将富水流水中气很少在井下直接回注到某个选定的含水层或报废地层中。

2、阻水开采法。

这种工艺适用于气藏早期整体排水,也适用于中、后期阻水。其阻水机理是在边水驱气藏气水界。面含水一侧或底水驱气藏的含水层布置排水井或在局部水驱气藏,水沿高渗透带或裂缝发育带进人。气藏的通道上建立高分子聚合物粘稠液阻水屏障。其目的是拖住边水推进,降低底水上升的速度,避免或减少气水接触,边水驱为“弹性气驱”的开采方式

3、电潜泵倒置排水采气法

这是美国 Centrilift公司开发出的一种新的井下排水法。该技术取决于气井中必须有一排水层位于产气层下方,将电潜泵倒置安装,使它能向下泵送水并进人下面的排水层。这种排液方法比将水泵送到地面所需的路程短得多,从而所需的功率也就少,只要注人压力小于液柱压力即可。该技术的优点是可减少水处理的费用、所需功率小、可监测井下压力和提高气产量。

4、天然气连续循环技术 天然气连续循环技术是针对以往应用柱塞举升或速度管柱实施气井排液采气时存在的缺点而推出的,可适用于柱塞气举不能正常工作的出砂气井。

5、同心毛细管技术。

同心毛细管是针对低压气井积液、油气井防蜡、清除盐垢和清蜡等实际生产问题而研制出的一种新型工具,能够经济有效地解决上述生产问题,降低生产作业费用,提高作业井产量。

同心毛细管工艺技术。在同心毛细管的底部装有一套井下注入单向阀组件。同心毛细管柱通常在积液气井生产射孔段的底部，通过连续不断地向井下注入化学发泡剂，降低井底液柱压力，使泡沫化的液体随天然气气流携带 出井筒，消除了气井井底的液体滞留现象，从而提高排液效率。采用同心毛细管技术可以持续稳定提高气井产量。油田的实践已经证明[1。毛细管管柱的成功率大约为75，利用间歇试验可以很容易证明毛细管管柱是经济、有效的。但是，当用毛细管管柱防止结垢、结蜡或结盐时，如果不能连续地投入化学剂，就有可能发生化学剂粘连毛细管管柱的问题。

6、深抽排水采气工艺技术。

深抽排水采气工艺-泛指泵挂深度超过 2000m机抽排水采气工艺。我国科技人员通过深抽排水采气工艺优化设计 和采用玻璃钢与钢混合杆柱设计[1O2，成功地将泵下到了2000m以下，并且研制出了适合于深抽生产的长冲程整体泵筒深井泵。针对出砂和腐蚀较严重的井，采用了镀铬工艺，从而提高了泵筒防腐、耐磨性能。为排除气体对深井泵的影响，采用了多相井下气液分离器，实现了气、液、砂三相分离，有效地增加了深井泵充满系数，从而提高了泵效、延长了检泵周期。

7、聚合物控水采气

聚合物控水采气新技术利用聚合物控制气井出水是一种新的思路,该方法与排水采气不同,它不是通过排出井筒中的水来采气,而是通过向井筒周围的地层水注入聚合物,以减小井筒周围地层水的渗透率,从而控制地层水流人井筒,并使气顺利采出。控制生产井产水的方法大致分为两类第一,如果气层与水层能明显分开,可在水层选择性的放置一种非渗透性的永久性阻挡物,包括水泥浆、固体颗粒、树脂、高强度有机或无机凝胶。近十年来,英、美许多控水专家研究表明,封堵均质砂岩气层下部地层水工艺己基本过关,但对中上部地层水的封堵效果还不能令人满意。第二类,如果气层与水层不易分开,用水溶性聚合物,不需要隔离气和水。这种情况下,聚合物分子吸附在气藏岩石表面,形成选择性的阻挡层,只阻止水的流动。

8、超声波排水采气工艺技术 超声波排水采气是在研究超声空化作用物理原理的基础上，提出的一种排水采气的新方法。该方法[幻的核心是在井下建立人工功率超声波场，通过功率超声对地层积水的空化作用，使地层积水的局部产生高温高压、并快速雾化，高效率雾化后的地层积水伴随着天然气生产气流沿采气油管排至地面，从而能有效地提高采气油管的带水能力，达到降低和排除井筒中积水、开放地层产气微细裂缝、提高单井产能的目的。

三、今后排水采气系的发展趋势

随着气井完井技术的发展而发展。智能完井促使人工举升采气系统随着定向井、水平井及多分支井的增多而向最优化生产力方向发展,成为人工举升智能采气系统随着对水驱气机理的的实验和研究,发展系列排水采气工艺技术,重点研究单井排水与气藏工程相结合的气藏整体治水技术随着气藏生产条件的变化,从单一排水采气系统向联合排水采气系统发展随着连续油管的研究与发展,不断扩大连续油管在排水采气方面的应用范围随着管材、工艺以及技术水平的提高,不断发展新的人工举升采气设备与技术,以及智能人工举升配套装备,使人工举升生产操作逐步向遥控、集中、高度自动化、智能化举升方向发展。研究、优化设计、最佳工艺措施优选和各种工艺技术的技术、经济界限。研制出现有工艺优化设计及诊断技术软件。进行气举、电潜泵、机抽、水力射流泵效率影响因素研究,提高使用效果,扩大使用范围。进行组合排水采气工艺研究,发展组合类型,扩大适用范围,特别要加强井口增压和排水采气工艺组合的技术经济评价研究。进行延长工艺免修期的配套技术研究。

总体上来看今后排水采气工艺的发展趋势可以归结为以下几点：(1)组合排水采气工艺可以优势互补，扩大应用范围，是今后排水采气发展的一个方向。

(2)随着人们对水驱气藏机理的研究，发展系列排水采气工艺技术，重点研究单井排水与气藏工程相结合的气藏整体防治技术。

(3)随着工艺及技术水平的提高，不断发展新的人工举升采气设备与技术，使得人工举升技术逐步向自动化、智能化发展。

四、认识及结论

(1)排液采气的方法很多，各自存在其自身的优点与局限性。在生产中要利用其优点，避免其缺点，针对不同的气井条件采用合适的排液采气方法。

(2)目前新的排水采气技术具有广阔的使用空间，潜力巨大，将在含水气田排水采气生产中大有作为。但是，这些工艺还远远不够，不能满足实际工作的需要，急需探索新的排水采气机理和技术，最终提高气藏的采收率。(3)排水采气工艺研究是一项系统的科学研究和技术发展工程。针对不同条件的含水气井应采取不同的开发方式，在优选排水采气方式方法上还有待人们更进一步去研究探讨。

[参考文献] [1]曾庆恒，廖锐全，杨玲.采气工程.北京：石油工业出版社，2012.[2] 李士伦，天然气工程[M]．北京：石油工业出版社，2001．

[3]杜坚，周洁玲．深井低压底水超声排水采气方法研究[J]．天然气工业，2004，24(6)．

篇3：排水采气工艺技术

1 凝析气藏开采

尽管对于排水采气工艺来说, 其工艺较多且较为复杂, 但对于产层深度小于3000m的低压气藏来说, 传统意义上的杆泵排水采气工艺存在泵挂深度浅、泵效低、检泵周期短等问题, 限制了机抽排水采气的应用。而机抽排水采气具有不增加对地层回压、理论上可将气采至枯竭等独特优点, 因此得到了较大范围的应用所谓凝析气指的是当地下压力超过临界条件、当地下温度达到一定标准时, 液态烃经过逆蒸发过程而生成的气体就是凝析气凝析气被采出后由于地表压力、温度降低而逆凝结为轻质油, 这就是我们所说的凝析油。

2 凝析气井气举排水采气工艺技术

对于凝析气井气举排水采气工艺技术来说主要分为单项气举排水采气工艺和复合式的排水采气工艺技术两种, 两种方式各有自身的特点和适用条件。

2.1土凝析气井单项气举排水采气工艺

2.1.1高压氮气举复产技术

高压氮气举复产技术是凝析气井气举排水采气工艺技术中重要的一项。高压氮气举复产技术主要适用于井筒积液严重的凝析气井排液。高压氮气举复产技术主要利用膜分离技术, 利用有机膜所特有的对气体的扩散和渗透作用, 从而达到纯化和分离空气的目的。

2.1.2 高压气源井气举排水采气工艺

高压气源井气举排水采气工艺是在充分借鉴国外天然气连续循环技术上而形成的一项技术。高压气源井气举排水采气工艺的实现主要通过计算损失压力和井管节点压力, 进而确定注气点的压力及流量来实现的它的排气流程主要依靠高压气源井的高压气流, 使得被气举气井的采气管线输送至集气站, 从而增强气举排水采气的连续性和稳定性。

2.1.3 柱塞式气举排水采气工艺

除了上面提到的高压氮气举复合技术和高压氮气源井气举排水采气工艺技术之外, 柱塞式气举排水采气工艺是另一种常见的工艺技术所谓柱塞式器具排水采气工艺是将柱塞面作为气液的机械接面, 利用凝析气井自身的能量推动柱塞在油管内进行周期性的举液, 从而阻止凝析气的上窜和凝析油的回落, 进一步减少液体的滑脱效应。

2.2 凝析气井复合式气举排水采气工艺技术

2.2.1高压氮气结合连续油管复合气举排水工艺

高压氮气结合连续油管复合气举排水工艺是将连接油管下人生产管柱当中, 再连接连续油管车和制氮增压车, 将连续油管注人到井管中, 从而完成排液的过程, 相比如连续油管拌注液氮气举工艺来说, 高压氮气结合连续油管复合气举排水工艺有效地解决和避免了连续性差的缺点, 速度快, 周期短, 安全高效

2.2.2 井间互联气举辅助泡排复产技术

与高压氮气结合连续油管复合器具排水采气工艺相比, 井间互联气举辅助泡排复产技术也有其自身的特点井间互联气举辅助泡排复产技术是一种一举一/一举多、多举一的气举排水采气工艺技术, 它用高压管线将多个凝析气井井口相连, 在气源井的选择上, 选取产量大、生产稳定和压力高的井作为气源井。

3结语

以上我们从凝析气藏开采的角度人手, 通过分析气举排水采气技术, 结合凝析气井的特点简要分析了在凝析气井气举排水采气工艺技术工程中常见的高压氮气举复产技术、高压气源井气举排水采气工艺和高压氮气结合连续油管复合气举排水工艺和井间互联气举辅助泡排复产技术, 希望对我国凝析气井的开采有一点的借鉴性意义, 为我国国民经济的又好又快发展提供强劲的动力。

参考文献

[1]徐国伟.凝析气井气举排水采气工艺技术研究[D].长江大学, 2012.

[2]田宝.柱塞气举排水采气工艺关键技术研究[D].西南石油大学, 2015.

[3]田伟.苏里格气田节流气井排水采气工艺技术研究[D].西安石油大学, 2010.

[4]李勤, 练兴元.凝析气井气举排水采气工艺技术研究[J].中国石油和化工标准与质量, 2013, 20:270.

[5]李小蓉, 呼玉川, 谢飞, 何明, 方进.球塞气举排水采气工艺技术研究[J].天然气工业, 2006, 08:110-112+172.

[6]赵先进, 余百浩, 耿新中.凝析气井气举排水采气的工艺效果分析[J].天然气工业, 1999, 06:97.

篇4：化学排水采气在胜利油气区的应用

关键词：化学排水；排液机理；泡沫性能；适用性

胜利油气区浅层气藏以河流相沉积的透镜状岩性气藏为主，气藏埋藏浅、成岩作用差、储层胶结疏松，且多数具有边、底水，开发中容易出水。目前，胜利油气区浅层气藏的出水已经成为制约气藏高效开发的首要问题，制定合理的排水采气措施是提高边底水气藏采收率的主要手段，其中，化学排水采气是浅层气藏开发中重要的排水采气方法之一。

化学排水采气是一项减少井底积液，疏导气水通道，改善或恢复气井生产能力的助产措施。其原理是从井口向井筒内注入一定数量的表面活性剂，借助天然气流的冲击和搅动，把井底积液变成大量的低密度泡沫，使流体密度降低易于被天然气流带到地面，从而达到降低井筒回压、提高气井自喷能力的目的。

1、排液机理

液滴的半径由液体的表面张力和气体的动能来决定.通过注入表面活性剂降低液滴半径，从而降低排液气速达到排液的目的。通过模拟的方法能够得到结果如图1，可以看出表面活性剂达到一定的浓度后，所需的排液速度降到气井内实际气速以下，这时气井就可以举升液体。

2、影响泡沫性能的主要因素

（1）表面张力

泡沫的形成需要很多条件。首先要有足够低的表面张力和蒸汽压力。其次，溶液的表面张力必须在一定的范围之内。据分析性能最好的泡沫其表面张力为50mN/m。表面张力必须在体系的动态条件下测定。并不是表面张力越低越好，泡沫的形成需要性质完全不同的分界面，因此在无水的油相中很难形成泡沫。

理论上对于泡沫形成和预测最小气速最关键的参数是表面张力。通过实验可以得出混合液体的表面张力越小，所需的气体流速也越小。

（2）泡沫密度

通过搅拌实验可以确定泡沫的功效和稳定性。在实验中可以记录出搅拌后泡沫和液体的总体积，以及泡沫的半衰期，而泡沫的密度是浓度的函数，浓度越高，发泡状况越好，泡沫的密度也就越低。随着泡沫密度的降低，所需的气井排液气速也随之降低。

由于化学作用，泡沫的密度和表面张力对于产气井的排液都有重要的影响，并且密度的影响更大一些。

（3）稳定性因素

影响泡沫稳定性的因素主要有矿化度、温度、凝析油的含量等，尤其是凝析油，它的存在严重降低了活性剂的起泡能力，甚至不起泡。然而凝析油对不同表面活性剂的影响也是不同的。图4为凝析油对两种不同产品的泡沫高度的影响。

3、适用范围

（1）矿化度较高的气井不易采用。因矿化度增加时，水的表面張力增大，化学排水效果降低：

（2）水气比很高的气井不宜采用化学排水。在液气比为5-10m³/104m³之间的低产气井中发泡条件最佳：

（3）水淹停产井不能采用，必须用其它措施恢复自喷能力后，方可实施该工艺：

（4）气井日排水量在5m³以下。

4现场应用效果

胜利油气区浅层气藏的地层水类型以NaHCO，型为主，根据对32个地层水样分析资料的统计，NaHCO₃型有21个，占65.6%；CaCl₂型有9个，占28.1%；MgCl₂型只有2个，仅占6.3%。地层水矿化度低，在2000～6000mg/l之间。一般利用采用JY-1型化学排水剂即可满足要求。

“十一五”期间对井筒有积液的气井共实施化学排水109口井253井次，见效205井次，成功率81%，平均有效期15天，累计增产气量307.5x10⁴m³。实践证明，该方法具有施工容易、安全可靠、成本低、收效快、不影响日常生产等优点，是提高出水气井开发效果的有效措施之一。

陈家庄气田的两口气井，采用化学排水效果见下表：

5、认识及建议

通过理论分析与生产实践发现.化学排水需要关注以下几个方面的问题：

一是优选化排气速，在气水两相垂直流动过程中，气速越大，排水能力越好，然而在化学排水中却不尽然，适合的气速可以获得最佳的助采效果。现场施工时，应对气井进行生产动态分析，计算天然气在井筒内的流速，并根据生产情况进行必要的调整，以避免最不利的排液流速。

二是选择适宜的化排流态.化排中只考虑气流速度还不足以概括气井带水能力，而应该分析油管中气水两相垂直流动状态，对于生产井可根据气水流速、压降梯度及气水产量波动程度来判断。

三是合理使用浓度，施工中并不是使用的化排剂越多、浓度越大越好，而是存在一个最佳浓度，在最佳浓度时排水量增值最大。

篇5：自立式调压阀在采气工艺中的应用

前言

天然气在集输过程中，面对环境中地层压力、温度管线弯曲度等的变化，压力会忽高忽低。在以前的生产中，固定管线压力主要利用水套炉后节流调压阀，这种方法调压不稳定，当遇见产水井、产气不稳定井时，节流调压阀稳定压力作用较差，而且存在很大安全隐患。最近我站在采气工艺中充分发挥其创新思想，在原来的工艺基础上大胆改造，引进国外先进的完全自力式高压调节器，取得了良好效果。

KIMRAY完全自力式高压调节器

当压力调节器所要求满足的关闭压力超过300psi时，需要选择一套由高压马达阀和指挥器组合而成的高压调节器组合。供气压力调节器的装臵被加入以减小上游压力，直至到操作控制阀致动器的额定压力上。

组成：气动薄膜阀；指挥器；供气压力调节器；凝结水罐；仪表风管及接头。实图见图一

性能： 进口压力：Max.400PSI 出口压力：5-300PSI可调

图一KIMRAY完全自力式高压调节器

在一个减压调节的配臵里控制线路连接下游的，而阀则在压力开的模式操作。减压调节器是一个整装的装臵。当控制线路连接下游时，供应压力来源于上游。供气系统或配气系统

工作原理：在调节器内，只有指挥器和气动阀部分零件（剖面线部分）是活动部件。指挥器阀芯由两个紧紧连在一起的不锈钢小球组成。上游压力（红色）是指挥器的供气压力，同时，它也是气动薄膜上面的作用力。气动薄膜阀的面积是其阀座面积的2倍，这保证其正确的关闭。

指挥器的下阀口是气动阀薄膜下部作用力的入口（红色到黄色），指挥器的上阀口是气体排放口（黄色到蓝色）。指挥器弹簧作用在其活动部分的上部，同时，它与下游压力（蓝色）相平衡。

图二 内部结构

假设旋紧指挥器调整螺钉，压缩其弹簧，达到一个顶定压力。当下游压力（蓝色）太低时，指挥器弹簧压迫其活动部分向下移动，首先，关闭指挥器上部阀口（黄色到蓝色），接着打开其下部阀口（红色到黄色）。这允许上游压力（红色）进入气动阀薄膜下部（黄色）与上部压力平衡。此时，作用在其底部的上游压力的推动下，气动阀的阀座打开，下游压力逐渐升高。当达到设定值时，指挥气阀芯会同时关闭上，下两个阀口。

当下游压力超过其弹簧设定值时，指挥器活动部分会往上移动，打开其阀芯的上阀口，这允许从气动阀薄膜底部排放气体（黄色到蓝色）。当其薄膜底部压力减小后，气动阀口会向下移动，关小阀口，以保持下游压力与设定值相等。

这个无外排的，三通的指挥器阀芯，调整了气动阀膜底部的压力

（黄色）重新定位了气动阀的阀座位臵，以适应流量的变化。这种快速但稳定的反应，产生了真正的节流式调节作用。

供气压力调节器 为需要持续低压起源的气动元件和指挥器提供所需压力，其特点容易调整，內部泄放；其工作温度-18到93摄氏度

可移动式薄膜依靠对所需流量快速的反应提供恒定的下游压力。薄膜阀座组件可以上下移动以回应出口微小的所需流量的变化，薄膜阀座的移动改变喷嘴和尼龙阀座组件的间隙，从而补偿所需流量的变化。

结论

采气站在原来水套炉出口的针型调压阀之后，高低压紧急切断阀之前安装了完全自立式调压阀，同时也在进站总机关撬的放空管线上安装了该阀。这样连同各设备上的安全阀、井口人员的定时查巡就形成了在生产运行中的五大安全保障。生产工艺中管线压力稳定，即便是面对突然断电等突发事故，自立式调压阀也能自动泄压，安全放空节约繁重的人工调压成本，加强了安全保障，初步实现远程控制压力，为将来实现全面的远程控制，自动化采气工艺积累经验。

篇6：采气曲线总结

一、气井异常分析处理

1、井口

1）井口装置堵塞（针阀、井口保护器、流量计等）

异常现象：套压基本不变，略有上升，油压上升明显，产气量下降，产水量下降，氯离子含量不变。处理措施：①注醇解堵；

②站内放空解堵；

③站内放空和注醇配合解堵(堵死)；

④冻堵部位加热解堵。2)井口装置刺漏

异常现象：套压基本不变略有下降，油压下降明显，产气量下降，产水量下降。处理措施：验漏找出漏点，对漏点维修，建议上报上级技术管理部门审批。3）仪器仪表

异常现象：①1个参数异常，仪表故障。处理措施:维修更换仪表。

异常现象：②几个参数异常规律相同，远传设备故障。处理措施：维修或更换远传设备。

2、井筒

1）油管挂密封失效

异常现象：套压与油压持平，产气量略有上涨，产水量基本不变，略有下降。处理措施：维修或更换油管挂，建议上报上级技术管理部门审批。2）油管柱在上部断裂

异常现象：套压与油压持平，产气量略有增加，产水量略有下降。处理措施：维修或更换油管柱，建议上报上级技术管理部门审批。3）井筒上部套管破裂地层水倒灌 异常现象：

①套压下降明显，油压下降相较套压缓慢，产气量下降，产水量略有下降（气井具备生产能力）。

②油、套压均下降明显，产气量、产水量为零（水淹）处理措施：①堵水（利用封隔器将破损段隔开）；

②维修破损套管;建议上报上级技术管理部门审批。

4）

①井下节流器失效

异常现象：套压略有下降，油压上升明显，产气量上升，产水量上升。处理措施：更换井下节流器，建议上报上级技术管理部门审批。②井下节流器堵塞 异常现象：

①套压略有上升，油压下降，产气量产水量均下降（未堵死）； ②套压略有上升，油压下降至外输压力，产气量、产水量为零（堵死）。处理措施：①注醇解堵；

②井下节流器维修更换;建议上报上级技术管理部门审批。

5）封隔器失效

异常现象：套压上升，油压下降不明显，产气量基本不变略有下降，产水量基本不变略有下降。

处理措施：重新坐封封隔器，建议上报上级技术管理部门审批。6）油管积液 异常现象：

①套压基本不变略有下降，油压下降，油套压差增大，产气量下降，产水量上升（气井携液正常）；

②套压基本不变略有下降，油压下降，油套压差增大，产气量下降，产水量上降（气井不能正常携液）

处理措施：①泡沫排水采气（优化出该井泡排剂加注量和周期）;②气举排水采气（优化出气举阀的数量、启动压力及气举方式）;③小油管（选择合适的小油管尺寸）;建议上报上级技术管理部门审批。

7）气井水淹

异常现象：套压基本不变略有下降，油压急剧下降，产气量、产水量为零。处理措施：①泡沫排水采气（加大泡排剂剂量）；

②若井下有气举管柱气举排水采气；

③抽吸排液（试气队）;建议上报上级技术管理部门审批。

8）油管堵塞 异常现象：

①套压基本不变略有下降，油压急剧下降，产气量、产水量下降（未堵死）;②套压基本不变略有下降，油压急剧下降，产气量、产水量为零（堵死）。处理措施：注醇解堵，建议上报上级技术管理部门审批。9）井底积垢

异常现象：套压、油压下降趋势基本一致，产气量、产水量下降。处理措施：洗井（正洗井，反洗井），建议上报上级技术管理部门审批。

3、气层 1）气层渗透条件变坏。

异常现象：套压、油压下降、趋势基本一致，产气量、产水量均下降，趋势基本一致。

处置措施：①近井地带污染，解除污染物（超声波、水利震荡、细菌）；

②远井地带压裂、酸化;建议上报上级技术管理部门审批。

2）气层渗透条件变好

异常现象：套压、油压上升、产气量、产水量均上升。说 明：①压裂或酸化等措施见效；

②气层渗透条件自然变好。

建 议：继续维持生产，观察分析及时调整生产方案，建议上报上级技术管理部门审批。

二、推荐适合该井后期的开采工艺

1）无水气井：产气量较高，产水量小，氯离子含量低。建议工艺：实施控水采气（选择适合该气井的生产制度）。

2）气水同产井：套压下降、油压下降，产气量下降，产水量增加，氯离子换量急剧增加。

建议工艺：①排水采气（泡排、气举、小油管）；

② 堵水采气（封隔器机械堵水、化学堵水）。3）低压气井

建议工艺：①压缩机增压采气工艺技术；

② 喷射器增压采气工艺技术；

③间隙采气工艺技术。4）含硫气井

建议工艺：①防硫化氢中毒； ② 选择抗硫材料，加注缓蚀剂（防硫化物应力腐蚀破裂）；

③定期检测校验材料强度。

三、计算

1、气井的温度：

TLt0L273.15 M2、井筒平均温度

Tt0sL273.15 2MswfpPPzr PPpSPTPP LL2211PwfP2(LL2)PT