可调式喷射引流装置在榆林气田的应用

胡均志，王雅萍，刘 慧，王 磊，张玉华，李 丹

（中国石油长庆油田分公司第二采气厂，陕西榆林 719000）

随着气田开发时间延长，低产低效气井逐渐增多，榆林气田目前该类气井占总井数的29.07%，采气贡献率占9.4%。该类气井产水而产量低，携液能力差，最小携液流量低于实际配产，气井生产时带水困难，对气井生产带来不良影响。随着气田的开发，低产低效井压力逐渐降低，产水量也逐渐增大，所以低产低效气井的有效开采是当前面临的主要问题。

1 天然气喷射引流技术应用现状

1.1 应用现状

榆林气田南区应用喷射引流技术，以一口高压、高产气井引射3～4口间歇气井，喷射装置在加热炉与节流总机关处接入流程，2009年在榆10站、榆13站、榆14站安装4套喷射引流装置。通过现场试验，在榆林气田南区应用喷射引流技术取得了以下效果：

（1）应用喷射引流技术，使间歇气井能够连续、稳定生产，平均开井时率提高了83%，试验期间增产气量 97.075 7×104m3；

（2）降低了气井井口压力，提高了管线运行安全系数，同时改善水合物形成条件，有效防止了井堵，期间减少了甲醇注入量3.19 m3；

（3）间歇气井连续、平稳生产，避免了频繁开、关井，减低了地层激动伤害；

（4）试验期间，开、关井次数控制在4次/月以下，大大降低了员工开、关井的劳动强度；

（5）研制出适用于榆林气田的喷射引流配套工艺技术，创造效益195.304 4万元/年；

（6）实现了间歇气井压力≤5 MPa正常生产，降低生产成本，延迟了增压开采时间。

1.2 制约推广应用因素分析

喷射引流是以集气站内一口高压、高产气井引射间歇气井，高压、高产气井为间歇气井连续、稳定生产的能量来源，因此，引射气井的压力、产量影响着装置的运行效果。制约喷射引流技术推广应用因素：

穿过自然保护区的河道应分析生物廊道和斑块功能。保护无脊椎动物的河流廊道宽度大约需要3~12 m；保护鸟类迁徙及鱼类、小型哺乳动物觅食的廊道宽度大约需要12~30 m；削减面源污染物和保护河流岸带野生动物的廊道宽度大约需要30~60 m。规划中应结合生物调查资料和岸带情况确定。

（1）受气井产液、地面管线等外部因素影响，气井压力、产量发生变化，喷射装置不能完全在设计参数中运行；

（2）随着气田的不断开发，引射气井的压力、产量逐渐降低，不能满足装置的设计运行要求。

2 可调式喷水引流技术研究及应用

2.1 可调式喷射器结构原理

三个连接口处都采用标准法兰连接；调节手轮4可以带动锥端阀杆左右移动，从而改变高压气的流量和压力，进而改变气体流过文丘里管喷嘴7的流速。

工作原理为：高压气从左端入口进入，进过文丘里喷嘴后加速，在低压气吸入室形成局部低压区，从而将低压气吸入，与高压气混合后，从右端混合气出口流出。随着高压气压力、低压气压力的变化，引射比也在变化，因此，需要调节文丘里喷嘴处高压气的流量和压力，使引射比始终保持最佳值。

2.2 可调式喷射器运行数值模拟

高压入口10 MPa，低压入口3.2 MPa，低压气进入喉部与高压气混合后由喷射器出口流出，出口压力为4.2 MPa，模拟后收敛。

2.3 可调式喷射器现场安装

2.3.1 试验选井

2.3.2 安装流程设计

2.3.3 现场安装

2.4 应用效果评价

表1 喷射引流气井安装概况

在高压气压力一定时，低压气流量随低压气压力的增大而增大。

在高压压力一定时，引射比随低压气压力的增大而增大；在高压气压力12 MPa、流量13×104m3/d时，低压气井在压力为5 MPa时达到最大引射比22.4%。

调节喷射器手轮，高压气压力与流量呈线性关系，流量随压力增大而增加。

（1）低压气压力不变时，低压气流量随着高压气的压力呈二次指数变化，在11～13 MPa范围内达到最大值，对应的引射比随高压气压力变化规律也是一样；

（2）在高压气压力 12 MPa、流量 13×104m3/d 时，低压气井在压力为5 MPa时达到最大引射比22.4%；

（3）由装在调试数据得出，可以通过调节装置手轮，来调整装置运行参数。

3 结论与认识

通过对喷射引流技术的优化研究，得到以下结论及认识：

（1）通过喷射装置数值模拟、室内试验，表明可以通过调整引射气井压力、产量来调整装置运行参数，使装置始终高效运行；

（2）通过可调试喷射引流装在现场试验，可根据现场气井实际运行参数，调节装置手轮，使喷射装置达到最佳运行效果；

（3）目前喷射引流技术局限于有高压气存在的条件下，建议研究只有低压气存在的情况下引射器的利用。

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