联合增压和气举优势的新型排水采气工艺——BASI工艺

吴 僖向 伟

1.中国石化西南油气分公司 川西采气厂 （四川 德阳 618000）2.中国石化西南石油局 井下作业公司 （四川 德阳 618000）

联合增压和气举优势的新型排水采气工艺
——BASI工艺

吴 僖1向 伟2

1.中国石化西南油气分公司 川西采气厂 （四川 德阳 618000）2.中国石化西南石油局 井下作业公司 （四川 德阳 618000）

气藏在开发过程中都会产地层水或凝析液。产出液若不能及时排出,就会聚积在井底,增大井底回压、降低产气量,严重时可导致气井水淹停产。排液成为维持气井后期生产的重要措施。为此，介绍了一种新型排水采气技术——BASI工艺。它联合增压和气举2大工艺优势作业，不需要提供气举源，能高效地排出井底积液，实现气井连续携液生产，较大地提高采收率。该工艺已在已在加拿大、美国气田得到了成功试验及推广应用，并且在国内气田应用前景良好。

增压 气举 排水

随着气田开发进入中、后期，地层压力不断降低，产水日益增多，排液成为维持气井后期生产的重要手段之一。现介绍一种BASI工艺（Backside Auto-Injection technology）。它联合增压和气举2大工艺优势作业，在增压开采的同时自动地进行气举生产，排液效果极佳；该工艺不需要提供气举源，施工不受地理、地貌的影响，克服了施工中气举源受限的问题，大大地节约了生产成本；并且BASI工艺完全适合水平井的排液，是解决当前水平井排液难题的一种有效方式。该工艺已在加拿大、美国气田得到了成功试验及推广应用，取得了较好的经济效益。现场证明BASI适用于直井、水平井的排液。

1 BASI工艺原理

BASI工艺应用于无封隔器的气井中，不需要起出油管、安装气举阀及提供气举源。在无封隔器的气井中，连续注气排液会阻碍地层气体流入井中。而该工艺是在必要的情况下才间歇地进行注气，排出液体后则停止注气，因此地层气体能更自由地进入井筒。

油管的产出气被吸入一个单级往复式井口压缩机内，通过减小开井压力，降低井底流压，增大生产压差，提高气体流速使之高于临界携液流速，把积液携带出井口。压缩机的吸气口前有一个压气罐，用来收集产出液，然后将其输送至储罐或销售管线的下游。

压缩机排出的高压气体被输送入油套环空或销售管线，这由2个对油压敏感的导阀控制的进气阀来控制。其中一个常关，它是控制油套环空进气，而另一个常开，它是控制销售管线进气。

在该工艺中，油管压力被用来调控注气过程。其关键在于设定开始油压，即压缩机的吸入压力，大约在0.07～0.34MPa之间。设定的开始油压决定了压缩机对销售管线及油套环空的排气量，它低于销售管线的压力。在生产期间，当油压低于设定的开始油压时，该井进行气举排液：关闭销售管线进气阀，打开油套环空进气阀。高压气体被注入井中，混合液密度降低，积液被排出井口，产气量增加，油压回升至设定的开始油压。此时，气井停止排液：关闭油套环空进气阀，打开销售管线进气阀。当油压传感器再次监测到油压低于设定的开始油压，气井又开始下一轮循环排液，该过程完全自动化。

2 现场实例及应用效果

BASI工艺已在美国、加拿大等多口气井中得到应用，其中包括直井和水平井。这些井的产量都低于临界携液产量，井口压力与管网压力持平。采用BAIS工艺后，它们都成功地排出井筒积液，提高了气井产量。在现场大多情况下，50Hp橇装压缩机被安放在拖车上，可灵活的移动。压气箱的储液容量±157.39t/d（±100桶/d）。 相比销售管线，压气箱将产出液输送至储罐会更为高效。以下是其中的几个实例。

2.1 直井应用典型

1井是加拿大Gething Pool的一口直井，射孔段在 2 230～2 237m 之间，油管尺寸 60.33mm（″）。该井初始产气量高于28.32×104m3/d。2007年6月，该井产气量降至0.28×104m3/d以下，采用柱塞气举生产，直至2008年5月，安装BAIS系统。

实施BASI工艺后，油压从1.38MPa降低至压缩机的吸入压力，即设定的开始油压0.28MPa，管网压力仍为1.38MPa，套管压力从2.59MPa下降到1.03MPa。 气产量从 0.39×104m3/d上升到 1.13×104m3/d，临界携液产量仅为0.61×104m3/d该井目前气产量高于临界产量，气井连续排液生产（见表1）。

表1 1井BASI措施前后生产数据对比表

2.2 水平井应用典型

（1）2-H井是美国Woodford Shale的一口水平井。 在直井段内，60.33mm（″）的生产油管末端开口，下至井深2 944m处。射孔段在测量深度2 946～3 456m之间。初始气产量超过3.68×104m3/d。2008年8月，该井产气量降至 0.27×104m3/d，产液量2.046 t/d(13桶/d)，开井油压 1.03MPa，套管压力 2.41MPa，管网压力0.97MPa，临界携液产量1.22×104m3/d。

此时，采用了BAIS工艺。安装BAIS后，压缩机将油压从1.03MPa降低至设定的开始油压0.12MPa，管网压力仍稳定在0.97 MPa。套管压力从2.41MPa降至1.72MPa，产气量从0.27×104m3/d上升到 0.79×104m3/d，产液量 3.935t/d(25 桶/d)，临界携液产量仅为0.45×104m3/d。该井目前实际产气量高于临界产量，气井连续携液生产（见表2）。

表2 2-H井BASI措施前后生产数据对比表

（2）3-H井是美国Woodford Shale的一口水平井。在直井段，60.33mm(″)的生产油管末端开口，下至井深2 626m处。射孔段在测量深度2 717～3 037m之间。2007年，初始产气量为1.59×104m3/d，开井油压1.20MPa。2008年8月，该井产气量0.45×104m3/d,产液量3.935t/d(25桶/d),开井油压1.00MPa，套压 2.41MPa，管网压力 0.97MPa，此时，安装BAIS系统。

实施BAIS工艺后,开井油压从1.00MPa降低至的设定的开始油压0.12MPa，产气量上升至0.71×104m3/d，产液量 5.666t/d（36 桶/d），临界携液产量0.48×104m3/d。该井目前气产量比临界携液产量高出0.23×104m3/d，气井连续携液生产（见表 3）。

3 BASI工艺在国内气田应用前景初探

随着开发进入中、后期，地层压力降低，出水量逐渐增多，井筒积液严重，影响气井稳定生产，是大多数气田普遍面对的一大难题。例如，在川西气田，这类井所占比例高达80%。因此排液成为维持气井后期生产的重要手段之一。常规的排水采气工艺有泡排、优选管柱、柱塞气举等，但它们已不能满足维持气井正常生产的需求：随着气井能量下降、泡沫剂使用次数增加，泡沫排水采气效果越来越差；优选管柱排水工艺需更换采气管柱，作业过程中需要压井，因此存在一定的风险；柱塞气举对气井管柱结构、采气量、产水量及气井的能量均有一定的要求，使用范围极为有限。BASI工艺结合了增压和气举2大工艺优势同时作业，能高效地排出井底积液，实现气井连续携液生产，大大提高了采收率。该工艺不需要提供气举源，不受地理、地貌的影响，大大节约了施工成本。并且，现场多次应用证明，BASI工艺完全适用于水平井的排液，是克服水平井排液难题的一种可行方式。因此，该工艺具有较强的技术优势，在国内气田应用前景良好。

表3 3-H井BASI措施前后生产数据对比表

4 结论及认识

（1）BASI工艺联合增压和气举2大工艺的优势作业，在增压开采的同时自动地进行气举生产，排液效果极佳。

（2）BASI工艺不需要提供气举源，施工不受地理、地貌的影响，克服了施工中气举源受限的问题；并且，BASI工艺完全适合水平井的排液，是解决当前水平井排液难题的一种有效方式。

（3）BASI能高效地排出井底积液，实现气井连续携液生产，具有较强的技术优势，在国内气田应用前景良好。

[1]Ted D.Garner.Backside Auto-Injection System[M].Oklahoma:Production and Operations Symposium,2009.

[2]William G.Elmer.New Single-Well Standalone Gas Lift Process Facilitates Barnett Shale Fracture-Treatment Flowback[C].Oklahoma:Production and Operations Symposium，2009.

[3]Steven A.Pohler，William D.Holmes.Annular Velocity Enhancement with Gas Lift as a Deliquification Method forTight Gas Wells with Long Completion Intervals[D].Pennsylvania:Unconventional Gas Conference，2010.

[4]John Yilin Wang.Novel Completion for Effective Deliquification of Natural Gas Wells[C].Ooklahoma:Production and Operations Symposium，2009.

[5]Y.Li，J.Liu.Simulation and Optimization of Continuous Pig Lift Systems[C].Ooklahoma:Journal of Canadian Petroleum Technology，2008.

[6]钱伯章,朱建芳.煤层气开发与利用新进展[J].天然气与石油，2010（4）:1-6.

[7]张艳玲，李明国，宋伟，等.含硫天然气脱水装置腐蚀室内实验分析及措施探讨[J].天然气与石油，2009（2）：5-9.

Gas reservoir can produce the stratum water or condensed liquid in the development.If this liquid can not be discharged,it will gather at the bottom of well,increase the bottom hole pressure,lower the output and thus result in the water-out well and shutdown well.So discharging the liquid has become one important measure to maintain the last periodic production of gas well.Therefore,a new technology of water pumping gas production——BASI technology,is introduced,which unifies two great preponderant techniques of pressure booster and gas lift,requires no source of gas lift.This technology also can discharge the bottom liquid efficiently,realize continuous production of gas well with liquid,and thus greatly raise the recovery rate.This technology has been tested successfully and used widely in oilfields of America and Canada,and thus has the good prospect of application in domestic gas fields.

pressure booster;gas lift;water pumping

吴僖（1984-），女，主要从事情报翻译工作。

��尉立岗

2012-02-19▏