天然气气井井口增压开采工艺评价

宁 梅，郝冠中，刘 洋，王 霄，马雄雄，郭丽姗，张 沂

（中国石油长庆油田分公司第一采气厂，陕西靖边 718500）

1 气井井口增压开采工艺介绍

采用压缩机对气井进行井口抽吸降压，可以克服采气管线输送压差，最大限度降低井口生产压力，放大生产压差，提高气井生产瞬时流量，增强气井携液能力，从而达到提高气井稳定生产能力和提高气井采气速度的目的[1]。

1.1 井口增压压缩机介绍

CM 型单井增压压缩机机组为整机撬装式，主机和电机固定在底座上，分离器、冷却器固定在底座适当位置，气管路、水管路、仪表管路、注油管路、循环油管路紧凑地将主机和容器联接成一个完整的压缩机组。该压缩机为少油润滑，其结构形式为卧式对称平衡型，四列。主要由机身、曲轴、连杆、十字头、气缸、活塞及冷却器、分离器组成。由隔爆异步电机用联轴器与曲轴相连，活塞通过活塞杆、十字头、连杆与曲轴曲拐相连。当曲轴由电机带动旋转时，活塞在气缸中心线作往复直线运动实现对气体压缩。

1.2 主要技术参数

结合集气站系统运行压力和单井产能，制定了压缩机组关键运行参数，进气压力为0.1 MPa～0.5 MPa，排气压力6.5 MPa，最大处理气量5.28×104m3/d，满足现场工况需求（见表1）。

表1 单井增压压缩机关键参数表

1.3 工艺流程

整体采用井口气液分离流程（见图1），即井口来气进入分离器，经过气液分离后进入压缩机增压输送至采气管线。分离的液体经排污流程接入采出水储罐，通过提升泵泵入采气管线，实现气液混输。

图1 单井井口增压工艺流程示意图

2 生产制度对比

井口增压开采的工作制度可以分为连续增压及间歇增压两种，具体增压制度需要结合气井产能、临界携液流量进行制定。2018-2019 年共在4 口气井开展了单井井口增压生产试验，论证了该工艺技术适应性。

2.1 A 井增压情况

A 井正常生产时油套压4.21/6.32 MPa，日均产气量0.8×104m3，基本不产水（见表2）。

A 井开展井口增压后，按照连续增压、间歇增压、连续增压三个阶段进行增压，针对不同的增压阶段，计算了气井的单井动储量采气速度（见表3）。对比分析，增压后单井动储量采气速度高于增压前，连续增压单井动储量采气速度高于间歇增压，在气井能量充足条件且产液量不高的条件下，选择连续增压优于间歇增压。

2.2 B 井增压情况

B 井正常生产时油套压4.42/7.42 MPa，日均产气量0.5×104m3，基本不产水，单井动储量采气速度为0.86%。开前油套压6.5/6.89 MPa，增压初期油压最低降至1.1 MPa，瞬时气量4.2×104m3/d，14 h 产水达到20 m3、产气2.1×104m3，排出了井筒积液，降低了近井地带含水饱和度，提高了气井开采效果。累计生产826.5 h，增压生产203 h，累计产气104×104m3，日均产气3.0×104m3，累计产水61.2 m3，增压后单井动储量采气速度为5.15 %。后期压缩机处理能力为4×104m3时，抽吸2 h 后无法生产，因井口压力低、气井能量不足，燃气发电机无法启动关停机组。

2.3 C、D 井增压情况

C、D 井均采取连续增压生产制度，评价增压效果。C 井试验前因外输管网压力较高，地面管线起伏较大，导致气井携液困难积液，需要间歇性排液生产，平均产气量在1.0×104m3/d 左右波动。该井在增压生产中最大压差2.11 MPa，套压稳定在8.0 MPa，套压下降缓慢，实现了不间断连续生产，达到使气井连续稳定生产的目的，且增产效果较为明显。D 井气井产能差，试验前无法自主携液，需要频繁放喷带液，无法自主稳定连续生产，平均产气量0.4×104m3/d。该井增压后最大压差2.28 MPa，井口压力持续下降，产气量持续上升，达到了使气井连续稳定带液的目的，增产效果较好（见表4）。

表2 气井基本情况

表3 A 井增压阶段分析

表4 C、D 井井口增压生产前后统计表

2.4 对比分析

对比以上两种增压生产制度，连续增压时气井生产及排液效果优于间歇增压，间歇增压生产气井具有较长的稳产时间。因此，生产初期可以采用连续增压生产，快速排通井筒积液、降低近井地带含水饱和度，恢复气井产能，后期根据气井生产动态、关井恢压情况制定合理的间歇增压制度，通过制定合理采气速度，达到提高气田最终采气率的目的。

3 设备性能评价

现场试验分析，在高压比（正常运行时15 h～20 h）工况下，夏季高温及冬季低温环境下机组均能够24 h连续运行。井口配套三相分离器，满足气井增压初期大排液量及井口节流生产需求，同时配套气液混输工艺流程，有效降低了采出水拉运工作量。

4 结论与认识

（1）2 口气井试验情况表明，井口增压技术可进一步降低气井井口压力，提高单井产量及自主稳定生产能力。现场实施时根据气井产能、临界携液流量，确定合理的增压生产制度，以提高气井开采效果。

（2）高压比、小型撬装式压缩机组运行稳定，运输、安装较为方便，满足多口气井井口定期轮换增压的生产需求，进一步拓宽了气田增压工艺适用范围，对于老井增压开采方式，气田调峰等具有重要意义。