氮气气举排液技术在曙光油田的应用

赵长亮

摘要：在油田开发生产方式中，气举是一种有效的排液方式，可以快速彻底地排出井筒积液和井底附近地层的液体。但是随着井深深度的不断增加，常规的气举排液已经不能满足目前的生产需求，采用氮气气举技术可高效排液， 该技术也是今后油田措施改造重要技术之一。

关键词：气举排液；氮气；曙光油田

前言

随着油田的不断深入开发，曙光油田产能建设逐步增加，2018年曙采二区曙66块计划投产新井几十口，前期投产的新井在开井初期都出现了泥浆卡、砂卡等卡泵情况，影响了新井的正常投产。分析原因是由于新井较深，平均深度在3000米，普通洗井无法有效的将泥浆全部替出井筒，甚至在洗井的过程中将泥浆挤入地层，造成二次污染，待开井生产后又抽回泵筒，造成卡泵，大量外来流体的侵人，造成了对油层的很大伤害。曙光油田常规排液存在速度慢、不灵活、深度浅且安全性差等问题，传统的气举排液管柱只适用于浅井，由于深井气举措施的排液口压力较大，增加了井口失控的风险，因此我们研究应用了氮气气举工艺技术，通过在管柱的不同深度下入气举阀来逐级降低气举排液压力，减小深井气举的作业风险，达到气举排液的目的，减少开井初期采水的时间，使新井投产后尽快见效。氮气气举成为常规油井排液的主要手段，使辽河油田利用氮气气举工艺技术在排液方面拓展了新的途径。

1 氮气气举排液工艺

氮气气举是通过氮气车从油套环空将气体注入油管，或者从油管注入，套管返出的方式，降低井筒液体密度，从而将流体举升到地面的一种采油方式，目前氮气气举在国内外油田得到广泛的应用。通过气举的方式将井内液体举升到地面污染罐内，是一种非常有效的排液方式。

1.1氮气气举排液工艺原理

氮氣气举排液就是在井口通过地面氮气车制出的氮气，通过环空注入高压氮气，气体通过利用气体的膨胀能特性，在较短的时间内达到排空井筒液体的目的。注氮气排液工艺原理是在环空或油管中注人氮气，以氮气的体积及其减压后的膨胀体积占据井筒中的空间排替井内液体，达到用最短的排液时间排液目的。

1.2制氮设备

目前曙光油田使用的制氮设备就是制氮车，制氮车可以在空气中收集氮气，并将氮气增压，该设备主要是采用了生物分子膜技术，空气进入膜中即可将氮气、氧气分离。整个设备性能好、排量大、氮气排出压力高、能长时间连续运转。其主要的技术参数是：氮气最大输出排量10-15标准m？/h，最高工作压力26-35Mpa，氮气纯度>95%。制氮车可以用于氮气气举排液，它具有排液速度快、施工时间短、适合不同压力的油层排液的特点。

1.3地面施工工艺流程

（1）连接气举管线，连接液氮泵车，在进口管线上可以加一个单流阀，防止井筒流体进入泵车；

（2）启动液氮增压泵和高压液压泵前，必须充冷却泵腔，由于工作介质液氮是低温液化气，必须保证泵有足够的正净吸入压头，即泵腔吸入压力应比液氮在泵腔温度下的饱和蒸汽压高一定值；

（3）泵腔温度降低达到规定标准后，启动曾压泵和高压液氮泵，注入氮气。

1.4施工注意事项

（1）用压风机在油井和气井中气举非常危险，因为在油、气井筒中，空气中的氧气与井筒中的天然气混合，当天然气占混合气体总体积的5%～15%时，遇到明火就会发生爆炸。因此禁止使用空气在油、气井中气举作业是必须遵守的安全措施；

（2）禁止在举高的套管中起下油管，防止油管与套管撞击引起火星，发生爆事故；

（3）气举过程中发生管线刺漏，要放空管线中的压力再做处理，不允许在高压下砸管线；

（4）气举施工，进出口应使用硬管线连接，同时禁止操作人员穿越高压管线；

（5）氮气可以造成人员窒息，液氮车的停放及工作场所必须通风良好；

（6）液氮温度较低，操作中应注意冻伤防护措施。

2 现场应用效果：

氮气气举排液是通过向油套环空注入高压氮气，用以降低井筒液体密度，并通过气举阀来调节井筒平衡压力，在井底流动压力的作用下，将液体排出井口。同时，注入气在井筒上升过程中，体积逐渐增大，气体的膨胀功对液体也产生携带作用。截止目前，已实施5井次，累计排液200m3，其中泥浆32m3，油水混合液20m3，效果显著，并且措施新井在开井后正常生产，没出现卡泵现象，达到了预期效果。

3结论

（1）氮气气举排液是一种行之有效的工艺技术，已成为油田排液技术的主要手段。

（2）氮气的生产原料是以空气为主，所以气源充足、稳定，设备移动灵活，完全可以满足氮气气举工艺的要求，氮气气举具有安全可靠、占井周期短、效率高等特点，同时可以快速彻底地排出井筒和地层的液体，保持一定的井底流压，防止地层出砂和坍塌；

（3）氮气气举技术缩短了完井试油周期，排液期间，地层可以保持很高的生产压差，较大的提高了排液量，减少了排液的时间，制氮的原料成本很低，直接可以利用空气来进行制氮，并且不受时间的限制，氮气气举排液技术与其它排液技术相比，现场施工更加安全、高效，具有很广阔的应用推广空间。

参考文献：

[1]于学涛.连续油管注氮气气举排液在气井的应用[J].石化技术， 2015（3）

[2]陈明.氮气气举在徐深21—2井的应用[J].中国科技博览， 2012（28）：598-598