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1、,研究院 SPA,排水采气技术,交流材料2008.6,汇报内容,研究院 SPA,一、排水采气工艺问题的提出及实践 二、水封气藏的认识 三、排水采气的基本思路 四、特色排水采气工艺及应用实例 五、相关技术服务与技术支持,二、排水采气工艺问题的提出及实践,研究院 SPA,研究院 SPA,问题的提出,研究院 SPA,排水采气工艺实践,人工助排,研究院 SPA,排水采气工艺应用,排水采气工艺应用,川渝气田每年消耗泡沫排水剂300至500吨，消泡剂 400吨。每年增产天然气3亿立方米，综合投入产出比 1:20左右,具有很好的经济效益。,研究院 SPA,排水采气工艺应用,排水采气工艺井实例,“功勋气井”自
2、2井泡沫排水采气增产5108m3 。1960年5月16日投产，1973年12月10日出水，1982年11月25日开始进行泡沫排水采气，曾多次泡排和消泡试验，并摸索出一套合理制度。十多年来，在不停产的情况下采用过油管射孔，液氮、增压机气举，连续油管加螺杆钻具清砂解堵等工艺技术，五救功勋井，使泡排工艺顺利进行至1998年底，泡排增产达5.02108m3，累产气达46.4108m3，泡排占总产量的10.8。,自2井泡排排水采气曲线,研究院 SPA,三、水封气藏的认识,研究院 SPA,底水气藏气井出水的三种类型,大 缝 型,小 缝 型,横向型,边水气藏水侵模式,多裂缝系统气井气水动态的三种模式,水封气
3、藏的认识,研究院 SPA,大缝型,共同点：地层水堵塞了部分气的渗流通道， 使可动气变成“死气”,三种现象：水对气的封闭 水对气的封隔 水淹,水侵气藏的“解封”：,排水强度 水侵强度,被水侵气藏,由“水驱气”,转化为,“气驱水”,形成,水封气驱出空隙和裂缝中的侵入水,突破,水的封隔,结果,气井出气,水封气藏的认识,研究院 SPA,解封的地质机理,四个基本因素,基质孔隙中的 毛细管捕集,气藏压力保持,气藏废弃压力,四个基本途径,尽量降低气藏压力,降低水侵后裂缝 系统中的压力,降低水侵后储 渗空间的水气比,降低气井的 废弃压力,超水侵强度排水,沿大裂缝（或高 渗段）选择性水窜,水封气藏的认识,研究院
4、 SPA,四、排水采气的基本思路,研究院 SPA,“排水采气”工艺：有水气藏在开发中，水侵波及到某些气井，某些区块，甚至全气藏，采用人工举升、助排工艺和自喷的带水采气，排出侵入储集空间及井筒积液，使水封气变为可动气而被采出。,排水采气的基本思路,研究院 SPA,气藏排水采气的两种模式,排水采气的基本思路,研究院 SPA,气井排水采气的五种模式,整装气藏排水采气井三种,多裂缝系统排水采气井两种,大缝型,中缝型,小缝型,后期排水型,早期排水型,排水采气的基本思路,研究院 SPA,排水采气的工艺技术,排水采气的基本思路,研究院 SPA,排水采气的基本思路,研究院 SPA,以地层压力、产水量和产气量为
5、主的工艺选型,排水采气的基本思路,研究院 SPA,排水采气工艺优缺点对比表,排水采气的基本思路,研究院 SPA,主要排水采气工艺的适应性分析,排水采气的基本思路,研究院 SPA,各种工艺配套和生产管理对比表,排水采气的基本思路,研究院 SPA,五、特色排水采气工艺 及应用实例,研究院 SPA,1、泡沫排水采气工艺,对象：自喷能力不足，气流速度低于临界流速气井。,基本原理：将表面活性剂（起泡剂）从携液能力不足的生产井井口注入井底，借助于天然气气流的搅动作用，使之与井底积液充 气接触，从而减小液体表面张力，产生大量的较稳定的含水泡沫，减少气体滑脱量，使气液混合物密度大大降低，以大幅度降低自 喷井油
6、管内的摩阻损失和井内重力梯度。,研究院 SPA,所起的作用：1.降低井底流压。 2.在井底和井口压力相同的情况下， 井底积液更容易被气流从井底携带至地面,消 泡：使气水分离、从而满足地面集输需要。,气流速度：纯气流把水举升至地面所需气流速度为45， 举升泡沫所需的气流速度仅为0.10.2。泡沫排 液采气方法对于低产井也具有很强的适用性。,1、泡沫排水采气工艺,研究院 SPA,泡沫排液采气工艺的优点, 充分利用地层自身能量实现举升； 设备配套简单； 实施操作简单； 不同泡排剂适应不同类型生产井的需要。,1、泡沫排水采气工艺,研究院 SPA,泡沫排水采气工艺的适用范围, 气水比大于180m3/m3
7、的井其条件最佳； 工艺井自身必须具有一定的自喷能力 排液能力一般在100m3/d以下； 不同的注入方法其适应的气水比值不同： 泵注法气水比一般大于 170 m3/m3； 平衡罐加注法气水比一般大于300m3/m3； 泡排车加注法气水比大于200 m3/m3； 投注法气水比大于300 m3/m3，且日产水80m3。 要求工艺井的油套管连通性好。,1、泡沫排水采气工艺,研究院 SPA,泵注设备：柱塞泵或试压泵将液体泡沫排水剂注入到井内。 注入方式：可采用连续或间歇注入。,泡沫排水采气实施方法泵注法,适用条件： 适用于只需要周期性进行泡沫排水或一两次泡沫 助排便可恢复正常生产的井。 井下无封隔器、产
8、水量550m3，间喷井和生产井均可。 操作方法： 先将泡沫排水剂按设计要求稀释，用高压泵从油套环空注入。,3DY系列汽油注入泵,1、泡沫排水采气工艺,研究院 SPA,通过投掷器将固体泡沫排水剂（即泡沫排水棒）从井口油管投入到井内，采用此方法可以使泡沫排水剂迅速到达井下地层水中产生泡沫，并可逐步释放出泡沫排水剂。,适用条件：井下有封隔器、产水量5m3或间歇出水气井。 操作方法：先将投掷器装在井口清蜡阀门上，把圆柱形泡沫排水棒通过清蜡阀门开关进入井筒内。,投掷器及井口防喷装置,泡沫排水采气实施方法投掷法,1、泡沫排水采气工艺,研究院 SPA,新型低密度泡沫排水棒，该产品已获国家 。,HY-5型低密
9、度泡沫排水棒,1、泡沫排水采气工艺,研究院 SPA,专利,通过平衡罐将液体泡沫排水剂注入到井内，此方法是利用平衡罐与井口压力平衡，泡沫排水剂靠高差和自身重力均匀流入井内。 适用条件：特别适用于依靠泡沫排水才能维持正常生产的气井，气井每天产水量应小于5m3。,20MPa平衡罐,泡沫排水采气实施方法平衡注入法,1、泡沫排水采气工艺,研究院 SPA,产品一览表及适用范围,1、泡沫排水采气工艺,研究院 SPA,川东开发卧57井停喷复活 该井位于重庆垫江五洞镇境内卧龙河构造北轴，1980年投产，后产量递减加快，由于产水量大，2004年后只能间歇生产，一月生产一月复压，2005年4月复压一月后三次开井不能
10、自喷 复活，后关井至2006年3月均为未开活，2006 年3月11日我院对该井进行泡沫助排施工作业 一天后实现了死井复活，由于该井地层水中含 硫化氢2030g/m3 ，常规泡沫排水剂排水 效果差，本次施工采用的是针对硫化氢而自行 研发生产HY-3h型泡沫排水剂， 达到了预期效 果，日产气3104m3 ，日产水100m3 ， 随后能保证该井按周期生产至今，当年投入产出比1:14。,施工作业中返排的泡沫水,泡沫排水采气工艺井实例一,1、泡沫排水采气工艺,研究院 SPA,川东北气矿铁山12井 该井由于开采中期边水推进，气井产量不能把地层水带出地面，井筒内经常积液，产量逐步下滑，由日产2.7104m3
11、下降至1.3104m3，且只能间歇生产，选用了多种泡排剂效果都不佳，2003年5月使用我院研究的泡沫排水产品，每天从套管注入1:20的泡沫排水剂溶液300l，实现了持续生产，日产气提升到2.9104m3，产水2030m3，当年投入产出比1:7.5 。,泡沫排水采气工艺井实例二,1、泡沫排水采气工艺,研究院 SPA,重庆气矿张28井 该井为石炭系开发后期井，地层能量较低，井深4100m,井口套压3.5MPa，井筒内轻微积液就会导致产量大幅波动，日产量一直在1.2 1.8104m3上下波动，2003年元月对该井每天进行泡沫排水工艺后，其日产量稳定在2.0104m3，日产水量0.4 0.5m3，投入
12、产出比1:24。,泡沫排水采气工艺井实例三,1、泡沫排水采气工艺,研究院 SPA,重庆气矿云和12井 该井井深4803.00m，1997年投入开采，投产初期日产2.5104m3。该井气体中H2S含量为3.828g/m3，CO2含量为55.893g/m3。由于井筒积液，生产后期油套压差5-6MPa，日产气量1.8104m3左右，加注化排剂排水后，生产油套压差降低到2-3MPa，日产气量提高到2.2-2.3104m3。,1、泡沫排水采气工艺,泡沫排水采气工艺井实例四,1、泡沫排水采气工艺,泡沫排水采气工艺井实例五,中石化赤水气矿宝3井 该井为开发后期井，产水量200m3/d，先期采用注气排液生产，
13、日注入天然气9104m3，产气0.8104m3/d。采取泡排+气举工艺后在原注气量不变的情况下，产气量增加至1.7104m3/d，,基本原理：气举是在气田开发的中后期，气井本身的能量不足以实现连续 自喷排液时，借助外来高压气源并通过气举阀，从地面将高压天然气注入 停喷的井中，使注气点以上的气液比增高， 压力梯度减小，从而建立较大 的生产压差，气液连续从地层流入井底，并以自喷方式流至井口，以恢复 水淹井的自喷生 产，或作为自喷生产的能量补充方法，以帮助实现自喷。,影响气举排液采气的因素：井的产率、井底压力、产液指数、举升高度及 注气压力等。,气举方式：采用连续气举生产；间歇气举或柱塞气举。,2、
14、气举排水采气工艺,研究院 SPA,2、气举排水采气工艺,气举排液采气工艺的优点,气举适应能力强，排量范围大。,工艺井不受井斜、井深和硫化氢的限制；,连续气举和间歇气举、举升深度和举升液体量转化调节 灵活方便；,设备配套简单，管理方便，可实现多口井的集中控制；,当邻井有高压气源时投资较少，经济效益显著；,研究院 SPA,适用范围： 排液量为50500 m3/d甚至更高， 最大注气深度3200m。 适应于气液比和产量变化范围大、出砂、高腐蚀性的井。 单井控制储量大于0.5108m3，剩余可采储量大于0.2108m3,局限性： 不能把气采至枯竭，低压井难以采用； 需要高压气井或高压压缩机作高压气源；
15、 套管必须能承受注气高压，高压施工对装置的安全可靠性要求高。,2、气举排水采气工艺,研究院 SPA,气举排液采气工艺的适用范围及局限性,新引进的NPU1200/35DF橇装制氮注氮车,2、气举排水采气工艺,研究院 SPA,橇装气举排液100多井次，累计增气1.5108m3,2、气举排水采气工艺,隆10井1957年投产，1959年水淹改为间歇生产至1962年停产，采出程 度33.6。1994年修井后，同年9月车载压缩机排水后自喷生产（2 3）104m3 升至（45） 104m3，日产水由60m3/d升至(100200)m3/d。 1997年2月恢复气举（间歇连续），1999年改油管注气气，产量升 至6 104m3 。,2、气举排水采气工艺,研究院 SPA,是将柱塞作为气液之间的机械界面，起分隔与密封作用，以 减少气体的窜流和液体的回落；从而依靠气井自身能量或外部补 充能量（柱塞气举），以一种循环的方式推动柱塞在油管内上下 移动，减少滑脱损夫，增加举升效率。, 既可以注气，也可以不注气而利用生产井自身能量生产； 井下设备可用钢丝绳起下安装，因而起下作业方便； 柱塞上下移动可防止结垢。,柱塞举升排水采气工艺的优点,基本原理,3、柱塞举升排水采气工艺,研究院 SPA,柱塞举升排水采气工艺的适用范围,研究院 SPA,3、柱塞举升排水采气工艺,只需用钢丝绳就可以安装和打捞作业
