应用井下分离技术 提高出水气井采收率

赵如善 李学忠 张建芳

（胜利油田油气集输总厂，山东 东营 257000）

一 概况

目前，孤岛采气队19 口出水井日平均出水量40 立方米，特别是冬季，增加了管理难度，严重影响气井生产，制约了孤岛和垦西气田的天然气生产。

二 出水井管理现状

（一）出水井的分类

根据生产阶段的不同，将出水井分为四类：第一类出水井：此类气井是指处于自喷带水采气阶段的气井。这类气井产能高，应随时监控井口压力、产气量、出水量的波动和变化情况，根据实际情况更换不同尺寸的气嘴来控制气井的自喷带水能力。第二类出水井：此类气井是指处于加发泡剂排水采气阶段的气井。第三类出水井：因出水量大，此类出水井加发泡剂排水已经起不到应有的作用。在处理此类井过程中可结合加发泡剂排水法，提高气体带液能力，缩短排液时间。第四类出水井：此类气井由于积液严重已被水淹停产，而且不具备“套管向油管注压”的条件。这类气井在地质储量大，采出程度低的情况下，可以抽吸作业，使此类气井复活。以上四类气井的划分并不是固定的，是根据气井生产过程中产能和带水能力的变化划分的。

（二）出水井的管理

就出水井而言，如果是少量出水，井口压力变化不大可连续生产。压力下将后可通过各种措施或间歇进行生产，有利于气井寿命的延长和采收率的提高。

三 井下气液分离技术

（一）井下气液分离技术优点

该井下分离回注装置的优点比较突出明显：1、在进行实现分离回注以后，可以让高含水气井的产液量和含水率大幅降低，还可以让举升成本和施工成本大大降低；2、可以节约在地面处理污水的费用，降低了各种防腐药剂、防垢剂和絮凝剂化学药剂的使用，减少对环境的影响和污染；3、对延长报废气井的寿命找到了新手段，可以对气田的开采周期延长了；4、降低了污水回注井的数量，对生产投资费用和设备费用的控制起到了良好作用；5、对井下新工具和设备的研究，可以推动采气技术更好的发展，新的气液分离技术对回注要求起到了支持作用。

（二）井下分离器的原理

1.旋流式气液分离器。井下气液旋流分离器的工作原理与地面相同，是根据单独的液滴在空气中的离心力。气流从入口管切向进入分离器或从螺旋进入空腔，并在空腔内做回旋运动。由于在气体，液体流量的质量差异，液滴和较重的离心力的作用下被甩到空腔的外壁墙上，因为气体质量保持在内圈。所以大部分的液滴和气体分离。摔到空腔壁的液滴由于重力和空气驱动的向下运动，当到达圆锥体的底部，液体颗粒从排水口排出；当气流流出的出水口通过旋转。进入气液分离器的地层流体，含有水和天然气的大量分离。分离的水喷射装置进入排水层，气体和残余水经过管道向上运动到输气管道。

2.井下螺旋分离器。井下螺旋分离器通过电缆和钢丝绳到下到井筒内，固定在油管内部，可以让比较干的气体从采出气中分出来，并且沿着油管焕套空间向井上部流动。类似于螺旋分选机，没有移动部件的分离器，沿井筒上螺旋段多向流动，这里的螺纹螺距使气体之间开始旋转。液体的分离，一部分是通过对特定的内壁孔排出，并通过旁路管道进入油管套管环空。气体和液体的剩余部分在举升力作用下开始上行。然后通过管道，空气流进入集输管道；回流液体可以注入到注水井内的层位。分离器的性能取决于上的螺旋间距，数量，直径，长度的分离器，与液体流量和气体流量。

两个解决方案，气旋流气液分离器是更适合于较高的液体含量。由于地下空间约束螺旋分选机，一般不适用于大流量的流体流动。新!为您提供类似表述，查看示例用法：

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（三）井下分离器的优点

根据设计的尺寸及组合形式，可在不同的场合下使用井下分离器；所占空间小，安装方便，内部没有运动部件，重量轻，且维修较容易；运行费用低。在系统管路中有0.3～0.4Mpa以上的压差即可正常工作，勿需其他动力，如果将维修等费用估计在内，总运行费用可大大降低；使用方便、灵活，可以单台使用，也可并联使用，加大处理量。又可以串联使用，提高处理质量；同时可根据不同的处理要求，使其结构略有变化，从而达到较好的效果；工艺较简单，效益明显；分离过程中全封闭，使净化后的气体和被分离介质均可由管道输送，实现闭路循环，减少了环境污染。

（四）可行性分析

孤岛、垦西油气田含气面积共51.6平方千米，剩余可采储量12.99 亿立方米，两气田的气藏类型均为受构造控制的岩性气藏，储层主要集中在明化镇组、馆陶组上段第（1+2）砂层组、东营组。孤岛气藏的气层有效厚度为6.0米，垦西气藏的气层有效厚度为4.63米。可采储量的采出程度：孤岛油气田为85.59%，垦西油气田为32.17%，但是由于两气田开发时间早大部分气井处于生产的中后期，开采困难，其中出水井和水淹井又占了生产井的42%，因此解决了生产井的出水问题，就能提高天然气的产气量和采出程度。气藏深度较浅，孤岛气田气藏深度为470.2—1192.1 米，垦西气藏深度为1240—1770 米。较浅的储层为井下分离器的安装和维修提供了有利条件。

（五）存在问题

由于井下条件限制，加上各种不稳定因素影响，具有一定风险性；对套管尺寸有一定要求。现有气井套管尺寸都已固定，进口井下分离器不一定适用，独自研究存在技术和资金问题；产出气中含砂量的大小直接影响分离系统的工作效率。孤岛和垦西气田的气层岩性均为泥质胶结的粉砂岩、粉细砂岩，气层有一定的含沙量，这是进一步需要研究和解决的问题；井下部件的增加，可能增加发生故障的概率。使用材料的好坏直接影响到分离器的使用寿命。

四 结论

对出水井进行有效管理，进一步提高出水井的采收率，控制递减，挖潜增效现阶段气层气管理中的一项重要工作。在日后的工作中,我将结合生产实际继续做好出水井排液采气技术的研究,以实现出水气井的科学管理，从而提高孤岛、垦西气田的采出程度。