利用速度管柱进行排水采气的工艺简介

罗威

摘 要： 绿水青山就是金山银山，在世界各国对能源需求进一步增大的背景下，生态环境问题也受到世界各国的日益关注。天然气作为一种清洁能源，燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料，燃烧时几乎无二氧化硫和粉尘的排放，有助于减少酸雨形成，减缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。近些年来，天然气工业受到了世界各国的青睐，发展天然气工业成为当今潮流，天然气开采工艺技术有了大幅进步，排水采气工艺也得到了进一步的发展。气井地层压力随着开采而逐渐降低、气井的气流速度减小、油井含水量增加以及引起井底积液和对地层造成回压可造成气井停产。出现这种情况，在现有的生产管柱内安装连续油管速度管柱是一种可靠、安全、有效的方法。

关键词：速度管柱;连续油管;气井积液;排水采气

一、引言

在天然气开采中，在氣井中常有烃类凝析液或者地层水流到井底，在天然气井生产初期时，气井产量高、井底气液速度大而井中液体的数量相对较少时，井底的凝析液或地层水将被气流携带到地面，但进入天然气井生产中后期，气藏压力逐渐降低，原有的生产管柱不满足，致使井底的凝析液或地层水不能随天然气携带到地面，从而滞留在井中，造成“气井积液”。气井产地层水的危害主要表现为井筒内回压增大，井口压力下降，气井生产能力受到严重影响，甚至造成气井水淹，无法正常生产;使气相渗透率大大降低，加快了液面下油、套管的电化学腐蚀，产出的地层水需要处理，增加了生产组织难度和运行成本。排水采气就是采取措施将天然气井中的地层积液或积水排出，并能气井恢复正常生产。采用常规方法进行更换生产管柱，注入的压井液会伤害地层，可能导致气井减产或不能生产;采用在现有的生产管柱内安装连续油管作为速度管柱，可提高气井排液能力，使气井恢复自喷生产。此作业时不需压井，避免了压井伤害地层，同时减小了起出原有管柱造成油管断脱等复杂事故的风险。

二、排水采气方法概述

在天然气开采中，在气井中常有烃类凝析液或者地层水流到井底，在天然气井生产初期时，气井产量高、井底气液速度大而井中液体的数量相对较少时，井底的凝析液或地层水将被气流携带到地面，但进入天然气井生产中后期，气藏压力逐渐降低，原有的生产管柱不满足携液要求，致使井底的凝析液或地层水不能随天然气携带到地面，从而滞留在井中，造成“气井积液”。排除气井井筒及井底附近地层积液过多或产水，并使气井恢复正常生产的措施，称为排水采气。排水采气工艺可分为：机械法和物理化学法。机械法即优选管柱排水采气工艺、气举排水采气工艺、电潜泵排水采气工艺、机抽等排水采气工艺，物理化学法即泡沫排水采气法及化学堵水等方法。这些工艺的适当选择，将会增产气井产量，带来良好的经济效益和社会效益。

三、排水采气工艺技术现状

排水采气工艺技术是将气井积液携带至地面的工艺技术，可以深挖有水气井生产潜力，是提高气井产量的有效措施之一。自首次将抽油机应用于气井排水采气工艺以来，到目前国内外还发展了螺杆泵、电潜泵、射流泵、气体射流泵、泡排、气举和优选管柱等多套排水采气工艺技术。近年来，国内外又以降低成本为目标，研究应用了一些新的排水采气技术，比如天然气连续循环技术、带压缩机的排水采气技术、同心毛细管技术、井下气液分离回注技术、井下排水采气工艺技术。同时进行了排水采气新装备的配套研制，使排水采气工艺向自动化、智能化方向发展。

四、排水采气技术的发展趋势

总体上看，排水采气工艺技术的发展趋势可以归为以下几点：

（1）从单一排水采气系统向多种联合排水采气系统发展，多种联合排水采气系统采气工艺可以优势互补，扩大应用范围;

（2）随着人们对水驱气藏的不断研究，不断发展系列排水采气工艺技术;

（3）随着排水采气工艺和技术水平的提高，不断发展新的人工举升采气设备与技术，使得人工举升技术逐步向智能化和自动化方向发展;

（4）随着速度管柱技术的不断研究和发展，不断扩大连续油管作为速度管柱在排水采气工艺上的应用。

五、利用速度管柱排水采气的工艺技术

（1）连续油管排水采气工艺

1、连续油管简介

连续油管又称为挠性油管，是用低碳钢制作而成的管材，具有很好的挠性。一卷连续油管长度可达几千米，具有带压作业、连续起下的特点，可以替代常规油管进行很多的作业。连续油管具有作业简单，作业人员少，搬迁快、起下时间短、起下钻可以循环、可带压作业，对地层伤害小等优点，自连续油管应用以来，广泛用于侧钻、酸化、冲砂洗井等作业，连续油管作为速度管柱对气井进行排水采气作业也取得了良好的效果。

2、连续油管排水采气作业

为了将井底积液排出，在不动原来生产管柱的情况下，选择合适的连续油管，将连续油管下入原生产管柱中，减小井底积液的流动面积，将井底积液通过连续油管与原生产管柱之间的环空举升至井口，从而将井底积液排出。连续油管作为速度管柱进行排水采气作业，既保证井内介质的流动速度，又不影响介质流动，提升了气井的排水携液能力，通过气井自身能量进行排水采气作业。

（2）连续油管排水采气工艺操作

用连续油管作速度管柱进行排水采气以提高气井产量，此措施影响气井产量的因素有油管直径、油管举升高度、井底压力和临界流量。其中油管直径是影响最大的因素。当连续油管的直径过小，虽然有利于将井底的液体排出，但在环空中的摩阻损失太大，限制了气井的产量;当连续油管的直径过大，虽然可以提高气井产量，但过低的流动速度严重影响井底液体的携带能力，从而造成井底积液，限制气井产量。因此根据气井的实际情况优选合理的连续油管管径，尽最大可能将井底的液体能及时被携带到地面，以获得最大的产气量。在其他影响因素都允许的条件下，需要选择一个合适的连续油管直径，如果选择大直径连续油管可提高产量，但同时增加了成本;采用小直径连续油管，产量虽低，但却减少了后续更换油管的次数，进而降低了成本，因此随着地层压力的下降，将要求采取逐渐减小连续油管尺寸的方法来维持产量。

六、结语

（1）与常规压井更换管柱相比 ，下入连续油管作为速度管柱进行排水采气作业，此作业时不需压井，避免了压井伤害地层，同时减小了起出原有管柱造成油管断脱等复杂事故的风险。

（2）优选管柱排水采气工艺技术发展 ，说明本项工艺能充分利用气藏自身能量 ，不须人为施加外部能源 ，是一项值得进一步推广应用的高效开采工艺技术。

（3）为了提高气井的采收率，提升气井的排水采气能力，根据气井的实际情况优选合理的连续油管管径尤为关键。合适的管柱可以尽最大可能将井底的液体能及时被携带到地面，以确保气井有较长的“三稳定”带水生产期。

参考文献：

[1]彭在美，窦树柏等.连续油管国内外应用概况及国内的研制方向，焊管，2008，31（4） .

[2]高锋博，史建国等，排水采气工艺技术进展及发展趋势，内蒙古石油化工，2008，2.

[3]裘湘澜，气井排水采气工艺原理及应用，油气田地面工程，2010，29（5）.

[4]蔡玉川，气井排水采气系统优化设计，科研与技术，2010，2.

[5]蒋海军，李宗田. 连续油管在油气开采中的应用，中国油气钻采新技术高级研讨会论文集，2006.

（中国石油长城钻探工程有限公司  辽宁  盘锦  124000）