排水采气工艺优选研究

薛向春, 李 悦, 闫彦东

（延长油田股份有限公司子长采油厂， 陕西 延安 717300）

调研当前排水采气工艺方法可知，气井实施排水采气工艺措施应具备以下集中地质特征：气层产气量低，传统的生产方式无法将气层积液携带至地面；地层中水体主要存在于在气井裂缝中；气井具有封闭性弱弹性水驱特征；地层水聚集到井底或周围区域。

排水采气工艺方法的优选要综合考虑地层结构，气井深度及气井产量等因素，同时，还要考虑外部条件的影响，如场地的大小、交通便利情况、电源接入情况等，通过综合评价优选出最有效地排水采气工艺方法措施。

1 泡排剂性能优选

对现油田主要使用的各种泡排剂进行调研，收集相关信息，进行相关性能进行比较。

表1 UT及HY系列常用泡排剂性能统计表

2 加注时机优选

2.1 气井动能因子

临界携液模型大都以理想化的雾流流态模型进行计算，通过室内水气两相模拟试验结果分析可发现：在环雾流和段塞流两种流态下也具有一定的携液能力，并且单位流体所具有的动能（动能因子）与天然气气量、天然气相对密度、流压等参数存在以下关系：

动能因子是气水两相在油管内流动特征的主要判断依据，表征气井的能量，从而折射出了生产气井的携液能力，通过计算动能因子来判断气井是否积液，确定排水采气措施实施的最佳时机。

表2 不同类型气井动能因子与日产气量及井口套压关系表

随日产量的下降，动能因子出现了两级降低的现象，Ⅰ类井动能因子转折点大约发生在动能因子为3.6左右。当气日产量降低到0.8×104m3/d以下时，动能因子加速降低。Ⅱ类井动能因子转折点大约发生在为3左右。当气日产量降低到0.6×104m3/d以下时，动能因子加速下降。Ⅲ类井转折点出现在动能因子为1.5左右，当气日产量降低到0.45×104m3/d以下时，动能因子降低速度加快。

分析动能因子可得以下结论：随着日产量的降低，动能因子整体呈现出了两级降低的变化趋势，Ⅰ类井因生产状况良好，未出现明显的转折点。如果动能因子变化出现折点，这表明此时气井中出现了积液，则该阶段宜采用排水采气工艺。

2.2 临界携液流量分析

泡排措施的要达到预期的效果，需有效的保证气井连续生产以及增产两个方面，在保证气井连续生产的前提，当气井产量下降到低于临界携液流量时，应考虑提前采取泡排措施，以保证气井能够连续生产，减少积液对气井生产的影响。

表3 不同井口油压、油管规格气井临界携液流量

对于特定规格油管的气井，当气井携液流量小于临界携液流量时，就需要开展泡排措施。

2.3 积液高度分析

选现场井口进行试验研究得到以下数据。

表4 气井积液情况统计表

由图可知，当积液高度在不高于400 m气井的生产基本不受积液的影响，可以继续生产；积液高度高于400但小于2 000时会受到积液的影响，出现一定的生产波动；积液高度大于2 000时，积液对气井的生产影响严重。综合考虑，在积液高度大于400时应开始采用排水采气措施。

综合以上分析认为：对相应规格油管的气井，当气井携液流量小于临界携液流量时，就应该开展泡排措施；如果动能因子变化出现折点，这表明此时气井中出现了积液，则该阶段宜采用排水采气工艺。Ⅰ类井转折点出现在为3.5左右，日产气0.8×104m3/d，Ⅱ类井2.5左右，日产气0.6×104m3/d，Ⅲ类井为1.5～2左右，日产气0.45×104m3/d。

3 加注周期优选

正常加注量=（气井积液量×加注浓度）/稀释比例药效周期=积液量/（水气比×日产气量）

图1 积液高度小于400 m、400～1 000 m的压力、产量变化图

图2 积液高度1 000～2 000 m、2 000～3 000 m的压力、产量变化图

选取油井进行套压、产量统计试验分析，得到以下结论。

随着生产时间的增加，套压增大，油套压差升高。在采收加注泡排剂排水采气时，按加药周期为5天。每次加药量在100 mL左右时，试验效果明显，之后缩短加注周期，加注周期改为3天，试验效果明显。

4 加注方式优选

对泡排剂和泡排棒试两种不同的加注方式进行了试验，并对结果进行统计分析，从试验结果中可以看出日产量大于0.3万方是：泡排棒、泡排剂都具有较好的增产效果，不过泡排棒的增产效果更加明显。当日产量小鱼0.3万方时：泡排棒的增产效果要优于泡排剂。

通过对泡排剂、泡排棒两种加注方式进行对比，当油套环空加注失效率高于油管加注时，建议采用油管内直接加注泡排剂、泡排棒。

5 结 论

（1）对相应规格油管的气井，当气井携液流量小于临界携液流量时，就应该开展泡排措施；如果动能因子变化出现折点，这表明此时气井中出现了积液，则该阶段宜采用排水采气工艺。Ⅰ类井转折点出现在为3.5左右，日产气0.8×104m3/d，Ⅱ类井2.5左右，日产气0.6×104m3/d，Ⅲ类井为1.5～2左右，日产气0.45×104m3/d。

图4 日产气量小于0.3万方的气井效果

（2）通过对泡排剂、泡排棒加注方式进行比较，当油套环空加注失效率高于油管加注时，建议采用油管内直接加注泡排剂、泡排棒。

（3）随着生产时间的增加，套压增大，油套压差升高。在采用加注泡排剂排水采气时，按加药周期为5天。每次加药量在100 mL左右时，试验效果较明显，之后缩短加注周期，加注周期改为3天，试验效果明显。

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