苏里格气田气井排水采气工艺技术研究

周铭子

摘 要：随着天然气不断开发，低能低效气井由于积液水淹问题进一步制约了苏里格的开发生产，因此提出排水采气工艺技术对苏里格气井进行措施改善。目前苏里格气田的部分气井已经逐项开展数字化排水采气工艺技术，在排水采气工艺技术的应用下，使得气井产量有了进一步的提升。

关键字：苏里格 积液 排水采气

一、气井气水组合特征分类及变化趋势

1.1 气井积液机理

天然气开发过程中，会伴有地层中的凝析水或者地层中的间隙水的产生，气井随着开发生产其压力也会发生变化，在开发初期气井自喷能力较强，其携液能力较强，该阶段地层水或者凝析水会被带至地面，不会造成井底内的积液。当气井自喷能力随着开发不断降低时，气井自身能力不足以将地层的凝水及地层水带出道地面之上。此时随着气井的不断生产开发地层水及凝析水的不断聚集就会出现井底积液，从而影响气井的生产能力。

1.2 气井积液判断

①生产数据分析法：通过对比井口油套压、产气量、产液量等数据，与正常生产数据相比较，若这些生产数据出现明显异常情况可判断积液。具体表现在以下几个方面：产量迅速下降;油套压差增加;套压、产气量呈锯齿形周期性波动，二者呈相反变化趋势。

②生产测试法：在气井生产过程中通过放入气井内电子压力计，根据电子压力计得到压力剖面测试，又或者可以选取相关的液面测试仪器进行液面探测，从而得到对应的压力梯度变化及井底液面高度，根据以上判断是否出现井内积液。

③气井临界携液流量分析法：通过准确计算气井的临界流量，然后将实际的产量与临界流量进行对比，若实际产量大于临界流量，则气井无积液，否则气井积液。对于苏里格气田低压低产气井，由于其产水量小，在油管内没有形成连续的液流，因此，油管内气体的流速是影响气井排液的重要因素。气体流速越大，其排液能力越强。

1.3气井气水组合特征分类及变化趋势

根据气井积液机理和积液判断方法，气井在生产过程中井筒内气水组合形式不断变化，按气井气水组合特征将气井分为无液生产井、连续带液生产井、波动带液生产井、积液生产井、水淹停产井。

二、排水采气技术机理

2.1  优选管柱排水采气工艺

气井进入中后期开采过程中，气井自身举升能力较气井初期相比逐步下降，采用优选管柱排水采气工艺技术，针对气井状况优选适应的管柱大小，以减少气流的滑脱损失。当气井自喷管柱的举升高度不断增大，对应的气井气流速度也会逐步增快，此时当井底自喷管柱管鞋的气流流速在临界流速之上，这样就可以持续性的将井底积水带出;因此气井在采取优选管柱排水采气工艺的时候要结合气井自身产能。在对于气井排液能力较高、流速较快、产水量较大的气井可选取大管径排液，通过大管径生产进而提升了井口压力、减少了阻力滑脱损失，从而达到增产的目的。然而当气井进入中后期开发，气井自身产能不足，压力不足，携液能力下降，此时就可以选取小直径管径进行生产，小管径管柱可以进一步增强气流的携液能力，使得气流流速增加，促进排水，进而延长气井的自喷期。

2.2  泡沫排水采气工艺

注入起泡剂是泡沫排水采气的主要手段，起泡剂的主要作用是用于降低水的表面张力，通过对井底加入起泡剂改变了水的表面张力，水的表面张力会随着加入表面活性剂的浓度发生变化。表面活性剂浓度越大其水的表面张力会进一步降低，起泡剂的起泡效率与水的表面张力下降速度相关。而水的表面张力也不是直线下降的，当起泡剂注入浓度超过了临界胶束浓度时，水的表面张力不会在因起泡剂浓度的变化继续降低。

起泡剂的注入会因为天然气的流速变化使得其与井底水进行混合，井底大量的水与起泡剂反应，形成了大量的泡沫，泡沫相对于水的密度是比较低的，因此会改变气、水相的流动流态，这样使得气井的携水能力得以提升，也进一步减少了气体的滑脱损失。

2.3  气举排水采气工艺

气举排水采气是利用注入高压气体进行井底积液举升，目前苏里格气田主要应用高压注气车及邻井举升两种措施。串接气井，利用邻井高压气注入井内，实现注入气体与地层产出的气体进行混合，通过改变流动的压力梯度，进一步减少了在举升过程中的滑脱损失，进而排除井底积液，达到排水采气的目的。

三、苏里格气田数字化排水采气技术

3.1 工艺原理

第一、通过向气井内注入泡沫剂，该药剂在遇到水后会产生一定的泡沫;

第二、通过检测井内变化状态，泡沫剂与水进行混合反应后会改变液体自身的表面张力;表面张力的变化会使得体态状态发生变化。

第三、气流流动作用使得本已经产生的泡沫促进井内流态的变化，形成泡沫流，部分水会随着泡沫不断被带着向上运动。

第四、通过利用泡沫携液，在保证地层压力一定的情况下，泡沫携液会致使气井自身的带水能力得到提升，最终气井中的流态液體会被举升至井口，从而完成井底积液的外排。

第五、起泡剂的另一重要作用就是可以进一步降低气体的滑脱损失，从而进一步提升起泡流态的鼓泡的高度。

3.2 泡排剂型号

泡排剂有很多不同的型号，在选择泡沫剂的时候，我们需要了解实际中泡沫的稳定情况、发泡能力、对温度的敏感情况、矿化的程度等的适应性，以及抗凝析油的程度分析，在对这几方面进行综合分析与评价的基础上，综合考虑现场的实际情况与应用效果进行综合确定。

3.3 加（停）注时机选择

①加注时机

一般认为一旦气井气量低于临界携液流量，不能连续携液，则开始泡沫排水措施，而连续携液井为降低天然气携液的能耗可适当加注少量泡排剂。

②停注时机

如果气井的实际产量比泡沫排水采气工艺低，那么在使用了一段时间以后，地层的能量慢慢的降低，泡沫排水的难度就会越来越难。因此这时候之前的施工措施已经不能产生作用了，施工的结果要比一开始更差一些或者几乎是无效的，甚至会出现连施工的时候加入里边的泡沫液都没有排出来的这种情况，这就意味着泡沫排水工艺不能奏效，也就是说地层的能量不能够满足携带泡沫的情况，需要更换其他的工艺进行。

结论

在实际生产应用过程中选取不同的排水采气工艺技术应当结合气井自身状态，积液严重情况，气井生产数据等相关因素。泡沫排水采气工艺技术是目前苏里格气田开发生产的主要技术措施手段。在气井产、带液情况日益突出，积液气井规模日益扩大的情况下，大规模开展泡沫排水采气对气井连续稳定生产起到了重要作用。数控自动化泡排的使用则能降低人工泡排的成本，同时确保自动加注设备的正常使用，是数控自动化的改进和发展方向。

参考文献

[1] 赵粉霞.长庆靖边气田产水气井开采技术措施[J].天然气工业，2005;25（2）

[2] 张书平.低压低产气井排水采气工艺技术[J].天然气工业，2005;25（4）

[3] 钟晓瑜.川渝气田排水采气工艺技术现状及发展方向[J].钻采工艺，1999;28（2）

中国石油长庆油田第五采气厂 陕西 西安 710021