电潜泵_气举组合排水采气工艺设计方法研究
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电潜泵-气举组合排水采气工艺设计方法研究
陈维
1
刘竟成
2
（1、西南石油大学，四川南充6370002、重庆科技学院，重庆404100）
1概述
电潜泵作为一种经济有效的人工举升方法，近年来用于产水气藏的强排取得了一些成功的经验。但常规的电潜泵排水采气工艺，其生产方式为油管排水、套管产气，对于大水量高气水比气井，其自身气的能量未能得到充分利用。电潜泵-气举组合排水采气工艺提出，在电潜泵上部油管柱安装气举阀，将气体引入电泵上部油管柱，减小液柱压力，节约电泵投资及运行成本。
组合排水采气工艺由于采用两套子系统同时工作，具有单一举升系统所不具备的独特优势，主
要表现在以下几个方面：其子系统的启动压力、
运行功率明显较单一举升系统低，可根据现场情况选用最经济的组合，使井下设备的选择范围更广；当某一子系统失效时，另一子系统可以较小的产量维持生产直至整个系统恢复；由于组合灵活，可通过调整子系统的运行功率，使系统在最佳状态下工作，防止系统过载[1-3]。
2组合举升原理
电潜泵-气举组合排水采气系统是通过电潜
泵子系统和气举子系统两级组合实现的。
其管柱结构如图1所示，
主要包括电潜泵子系统、气举子系统两部分。气体由油套环空经工作阀进入电潜泵上部油管。根据气井地层气水比与采气经济性评价结果决定采用外部注入气气举或采用伴生气气举。电潜泵需保持一定的沉没深度，以保证电潜泵安全运行。注气工作阀位于动液面上部，确保液体不过阀，
保证气举阀长效安全工作。
地层水经电潜泵加压进入油管；地层气和注入气经油套环空至工作阀注入油管，与油管内的地层水混合形成气水两相管流，将地层水举升至地面。
组合举升中，电潜泵作为一级举升系统，气举
作为二级举升系统。
由于气举降低了电潜泵上部油管流体压力梯度，因而降低了设计中电潜泵出口压力，相当于减小了电潜泵的泵挂深度。采用组合举升系统设计后，设计电潜泵出口压力降低值，对应的表示了组合举升系统中，气举举升子系统所减小
的水力压头。由于当量深度的减小，
电潜泵可采用较小的功率设计，节约电潜泵下入级数。气举作为二级举升系统，由于地层气经气举阀注入油管，可充分利用地层气体的能量，减少整个排水采气系统的运行能耗。
2.1井下管柱
典型的组合举升系统井下结构如图1所示。a.为双管柱结构，气举子系统的注气通道由独立插入油管完成，与电潜泵主系统互不影响，油气层生产的天然气在井下分离后，进入油套环空，减
少气体对电潜泵举升效率的影响。
但双油管的下入要求套管尺寸较大，且插入的注气油管往往尺寸较小，使注气量受到限制。
b.采用封隔器将气举子系统和电潜泵主系统
分开，封隔器上部的油套环空作为注入气通道。油气层产出的天然气必须全部经电潜泵进入油管，过多的天然气将影响电潜泵的工作，甚至出现“气锁”，可通过增加泵挂深度，减少游离态的气体进泵或增加气体处理装置，使气体能与液体混合均匀一并通过电潜泵，而对电潜泵的举升效率影响小。
c.相对于a 、b 两种管柱结构，直接采用油气层的产出液体将电潜泵和气举分开，要求油气层具有较高的地层压力和较大的产液指数，井下管柱最简单。
2.2节点系统分析
组合举升系统井下管柱结构不同于常规单一举升系统，它是由电潜泵子系统与气举子系统组合而成。为避免气体对电潜泵的影响，造成电泵失效，电潜泵子系统位于气举子系统下部。组合举
升系统中，电潜泵将整个井筒分为上下两个部分。设计过程中，总排液系统上部可视为一纯气举排液举升虚拟井；下部可视为电潜泵排液举升虚拟井。对整个系统进行节点分析时，可将系统解节点可选在电泵出口。流入压力为：
（1）
流出压力为：
（2）
3设计方法
电潜泵-气举组合排水采气工艺是以产层-井筒-电潜泵子系统-气举子系统所组成的生产系统为对象，在生产中各子系统相互协调的前提下，采用系统节点分析法，优选不同的子系统工作参数，最终确定合理的组合举升系统设计方案。组合举升系统设计比常规电潜泵系统排液举升设计、常规气举系统排液举升设计要复杂。它的难点和核心是不仅要使电潜泵子系统与气举子系统互不干扰，而且还要相互协调[4,5]。针对组合举升系统的三种
井下结构（图1
），其设计方法也不同。对于采用双管柱（图1a ）和加封隔器（图1b ）的井下管柱结构，由于注气通道和地层产气流出通道相对独立，不用考虑地层产出液会流经气举阀，从而造成气举阀的损坏，因而其设计方法相对简单，其设计步骤如下：
a.在已知设计产液量Qi 的条件下，根据产层流入动态确定井底流压p w f 。
b.从井底向上计算井筒压力分布至泵挂深度处，计泵入口压力。
c.在已知设计井口压力条件下，以电泵出口为起点，假设一电泵出口压力，取该压力为连续气举设计井底流压，电泵出口流体物性参数为连续气举设计流体物性参数，对电泵出口至井口段做连续气
举优化设计。
d.根据已知设计产液量Qi 、泵入口及泵出口压力、
井身结构，确定电潜泵机组及电缆参数。e.假设一系列不同的电泵出口压力，从c 开始，进行连续气举优化设计。
f .按照产量或系统效率等指标对可行的组合举升方案进行排序，挑选出适合的方案实施。
对于单管柱不加封隔器的井下结构，油套环空不仅作为注气通道，同时也是地层产气通道。地层流体经井下气液分离器后，地层液体经电泵-油管-井口排出；地层气经油套环空-气举阀-油管-井口排出。油套环空中，气举阀以下的流体在地层产气的作用下形成气液两相上升流，为防止大量的地层产液流过气举阀进而造成气举阀损坏，必须对气液两相流能达到的最大液面高度做准确预测。
4结论及认识
4.1电潜泵-气举组合可用于大水量、高气水比深井排水采气。该工艺能有效利用气井自身气能量，节约设备投资及排水采气系统运行成本。
4.2电潜泵-气举组合可有效解决单一举升工艺系统负荷过大造成的举升系统失效问题，可利用较小的系统能耗实现深井大排液量深抽。
4.3电潜泵和气举举升均为大排量、连续举升工艺，能实现子系统间无干扰耦合，避免系统间干扰造成的系统效率降低。
4.4电潜泵-气举组合可根据现场情况，增加或减小单一子系统功率，实现排水采气系统的经济技术最优化。
e.组合举升工艺能降低系统启动压力。f .可缩短生产延期，当其中一个系统出现故障或失效时，可以较小产量延续生产直至系统恢复。
参考文献
[1]李颖川.采油工程[M].北京:石油工摘
要:给出三种电潜泵-气举组合排水采气工艺的井下管柱结构，并根据不同的井下管柱结构各自的特点，提出了两种不同的组合排水采气
工艺设计方法与步骤。组合举升工艺将气井自身气通过气举阀引入到油管中，利用地层气的能量减小上部油管柱流体密度，降低了举升管柱压力，可实现采用较少的泵级数、
较小的泵功率即能达到将地层水泵出地面的目的，从而降低了整个排水采气系统的系统投资及运行成本。关键词：深井；排水采气；连续气举；电潜泵；组合举升（下转22页）
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业出版社，2002.22-73 [2]刘三威,李颖川.气举井效率与控制图研究[J].天然气工业.2004,4.
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作者简介：陈维（1980~），男，汉族，在读硕士研究生，主要从事采油和采气工程技术研究。
责任编辑：杨春沂
最小完整路径测试法
尹深平
(中南大学，湖南长沙410083) 1概述
软件单元测试主要采用白盒测试技术[1-2]。
白盒测试是根据被测程序的内部结构设计测试
用例的一类测试，最常见的程序结构逻辑覆盖
有[3]：
1.1语句覆盖；
1.2条件覆盖；
1.3分支覆盖；
1.4分支/条件覆盖；
1.5路径覆盖（设计足够多的用例，覆盖程
序中所有可能的路径）；
1.6组合覆盖；
以上逻辑覆盖中，路径覆盖是覆盖率最高的。复杂的程序路径数量巨大，要实现路径覆盖几乎不可能，于是，测试中测试量过大成为一个较难解决的问题。
2原因分析
为了分析上述问题产生的原因，不妨引入下面的例子。
图2是程序流程图图1的流图，根据流程图和流图可以列出程序的独立路径[4]的集合{abd，acd，abe，ace}，显然，因为这一段程序非常简单，所以很容易能够列出流图中的所有独立路径。如果流图中节点1到节点3的路径不止两条，或者程序在节点5之后还有更多的节点和路径，那么整个程序的独立路径数将成数量级递增。对于独立路径数的计算可以采用下面的方法：
第一步，从流图中找出程序所有的必经节点（流图中任何独立路径都必定经过的节点叫做必经节点），记作N(i)，其中i为整数且0<=i<=N；
第二步，从流图中找出从必经节点N(i)到必经节点N(i+1)的独立路径数W(i)，其中i为整数且0<=i 第三步，重复上一步，直到程序结尾； 第四步，根据乘法法则[5]，独立路径数=∏W(i)，其中i为整数且0<=i 图2中的必经节点有节点1、节点3、节点5，其中W(0)=2，W(1)=2，N=3，所以整个程序的独立路径数=2*2=4条。 假设一段程序有8条判断语句，则N=8，W(i)=2，则独立路径数为2的7次方，即128。在现实当中，这样的程序规模算是比较小的，但是，要对这一段程序进行满足路径覆盖的测试，则要为它设计128个测试用例，测试人员要测试128次，工作量是非常大的。为此，应当设计一种新的测试方法以解决测试量过大的问题，把这种方法叫做最小完整路径测试法。 3最小完整路径测试法 完整路径是指所有独立路径的集合，非完整路径就是所有独立路径集合的真子集，通过 图1和图2列出的独立路径集合并非完整路 径，因为图1中含有隐含路径，细化后不含隐含 路径的流程图如图3所示。 由图3可知，消除隐含路径的办法就是将 含有多个条件的判定分为多个判定，其对应的 流图图4中节点1、节点4、节点7为必经节点， W(0)=3，W(1)=3，所以独立路径数=3*3=9。由 此，要达到完整路径覆盖就需要设计9个测试 用例，从而使得测试量更加庞大。根据线性代码 序列与跳转的测试覆盖准则，将程序在必经节 点处割断，分别对每一段程序进行完整路径覆 盖的充分测试。对于被割断成的程序片断，由于 没有参数入口，可以在程序片断的开头增加代 码对参数进行初始化，即把用例付诸测试。 图3(A=2)以上部分的完整路径为{ad,abe, abc}，图3(A=2)以下部分完整路径为{efi,egi, efh}，两个程序片断的用例之和为6，比程序被 分割之前所需用例数少很多，缓解了测试量过 大的问题。 4结论 综上所述，在白盒测试中，通过最小完整 路径测试法可以缓解测试量过大带给测试共走 的压力。其具体步骤如下： 第一步，细化出不含隐含路径的程序流程 图； 第二步，画出流图，找出必经节点，必经节 点数为N； 第三步，将程序流程图在必经节点处割 断，将整个程序分解为N+1个程序片断； 第四步，找出程序片断i的完整路径，为程 序片断i的每条独立路径设计用例，其中 1<=i<=N+1； 第五步，结合所设计的测试用例，将程序 片断i的参数初始化，其中1<=i<=N+1； 第六步，将测试用例付诸测试，重复第四 步至第六步，直到i=N+1。 本方法在程序规模较小时可独立使用；如 果程序规模较大，结合其他测试准则，本方法仍 能带来很好的效果。 参考文献 [1]Peter.J.D When To White Box Test[J].ACM SIGSOFT SOFTWARE ENGINEERING NOTES，1992，17（1）：43 [2]胡山泉.软件测试方法论[J].湘南学院学报， 2004，25（2）：88-92. 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[5]卢开澄，卢华明.组合数学（第3版）[M].北京： 清华大学出版社，2002. 作者简介:尹深平（1978~），男，中南大学 研究生，主要研究方向为计算机技术。 责任编辑：杨春沂 摘要：白盒测试是一种基于程序逻辑结构的测试，结构越复杂的程序需要的测试用例越多，造成测试的工作量过大。如果减少测试用例，则导致某些逻辑没有被测试到，即测试不足，因此，测试量过大和测试不足是一对始终存在的矛盾。将程序分割，使其结构简单化，既可以减少测试工作量，又可以使测试充足，即通过使用最小完整路径测试法缓解这一对矛盾。 关键词：白盒测试；路径覆盖；测试用例；流图 （上接21页） 天然气排水采气技术分析 发表时间：2018-05-22T11:06:20.183Z 来源：《基层建设》2018年第4期作者：王龙瓛张阳 [导读] 摘要：虽然我国天然气储藏量十分巨大，但由于各个气田区域的地质环境比较复杂，所以在开采过程中要采用合理的施工技术。 中石化华北油气分公司采气一厂 摘要：虽然我国天然气储藏量十分巨大，但由于各个气田区域的地质环境比较复杂，所以在开采过程中要采用合理的施工技术。本文对现阶段我国各大气田通常采用的排水采气技术进行了论述，以给天然气排水采气工作提供一点借鉴。 关键词：天然气；排水；采气；技术 天然气开采过程中会遇到各种问题，目前我国在长期实践中已经对多种排水采气技术进行了完善。在低碳环保理念的发展下，天然气作为21世纪的主要能源将逐步替代石油和煤炭的主导地位。但是随着气藏的开发，我国大多数气藏丌始受到水侵，气井井底也开始慢慢积液，井底积液的存在不仅增加了气层的冋正，限制了天然气井的生产能力，而且影响气井的产气速度，最终导致整个气藏釆收率的降低。如果想要降低开采过程中各种问题的发生概率，就要对当前的排水采气技术开展进一步的研究。 1.同心毛细管技术 低压气井积液和油气腐蚀是采集井下天然气时经常遇到的问题，针对这种问题，天然气采集技术人员研发出了同心毛细管。该技术在应用过程中，把同心毛细管的每一根管柱设置在天然气井内部生产射孔的最低端，然后不断发射化学剂泡沫，将同心毛细管喷射到井底，适当降低井底的压力，天然气在流动过程中就自动携带出泡沫液化的液体，从而有效改善了天然气井底积液的状况，进一步提高了排水效果。同心毛细管技术的实际应用，不仅使天然气开采成本大大降低，还有效提高了天然气的开采量。 2.气式举排水采气技术 气举式排水采气技术有开放式、半闭气式和闭气式三种工作方式。油套管中存在一个环形空间，在利用气举式排水采气技术施工的过程中，如果气源经过环形空间而进入油管，并从油管中排放出来，我们叫这种方式为正举。而如果让气源先经过油管，在通过油套管环形空间排出来就叫做反举。 天然气井的深度对气举式技术的运用影响甚微，该技术在应用过程中，设备操作步骤比较简单，天然气开采人员在管理和使用时十分方便。所以，很多天然气田都通常采用这种技术来排水采气，从而提高天然气开采的经济效益。但气举式排水采气技术有一个缺点，就是在往气井中加注气源的时候经常会发生气流回压的状况，容易发生难以完全排除水平井中积液的情况。 3.泡沫排水采气技术 泡沫排水采气技术是将某种特定的化学活性剂注入到天然气井中，井内的气体和水份会与这些活性剂发生化学反应而形成泡沫，以此使井内气水两边的垂管产生的流动滑脱损耗大大减少，从而将垂管带水动力增加，然后气井中的水会在自然气流的带动下排除气井。泡沫排水采气技术施工成本较低，同时由于操作简单，一般工作人员可轻易施工，所以排水采气效率很高，普遍应用于多种天然气井的排水采气工作中。 但泡沫排水采气技术对泡沫剂有很高的要求，如果排水采气过程中使用了不合理的泡沫剂很容易对天然气井地层造成污染。而且，泡沫排水采气技术目前只能在自喷式气井中应用，同时气井内管道的通畅性与其自喷能力会对该技术的顺利使用产生极大影响。 4.连续循环采气技术 过去的柱塞举升排水采气技术在施工过程中，一旦遇到气井出砂的情况，就会对柱塞举升工作造成较大影响。如果利用速度管开展采气工作，一旦管柱口直径达不到基本要求，就可能加大工作难度。而连续循环采气技术就是针对此类问题而被创造出来的，该技术运用气体压缩设备，将气井井筒内的天然气根据气井循环注入到气井内部，并依据有关的形式将其压缩，将其再引入井筒，形成不断循环的状态。这种循环方式能够加快天然气的流动速度，以此把气井内的积液排到井外，以避免积液出现累积现象。该技术在实际施工过程中，及时遇到井底流压较低或气井出砂状况，也能把井内积液顺利排出。 5.深抽排水采气技术 深抽排水采气技术是利用抽水泵把井底积液抽出来的简单工艺，这也是一种被普遍采用的技术。深抽排水采气技术一般在深度达两千米以内的深井环境中使用，如果气井深度超出两千米，就会使抽水泵工作效率降低，相应增加了设备的负荷，造成系统频率下降，从而会影响到整个排水采气系统的正常运行，最终导致成本上升[2]。 针对这一问题，相关技术人员进行了技术创新，发明了以玻璃钢和钢混合柱以及长冲程整体泵筒为主要结构的深井泵，以该深井泵为主导的深抽排水采气技术的应用将抽水深度突破到两千米以上深度，并在深抽设备表面进行镀铬工艺，使外部因素对设备的影响大大降低，增强了该技术的可操作性，同时也提高了采气效率。 6.复合式排水采气技术 复合式排水采气技术，是在采气过程中采用两种及以上方式组合而成的排水采气方式。由于我国区域面积较大，各个地区的天然气井周边环境存在巨大差异。于是，天然气开采单位工作人员就会针对自身区域的真实状况，将多种排水采气技术融合到一起，合理利用它们的优势，以达到增加采气量的效果。 如在水平井的排水采气工作中，可以将气举式和泡沫式结合，向气井内同时加入活性剂和气源，气体在托举积液的过程中，会在活性剂的作用下与积液发生反应，产生出大量泡沫，从而减小气体的托举力，排水回流现象也进一步减少，保证了排水采气工作的安全性和经济效益。 7.排水采气工艺优选 不同的排水采气井都有自身的特殊性，表现在产层物性、深度、压力、流体性质、井的流入特性，井的气、水产出能力和井身结构等方面，同时每项排水采气工艺也有其自身的特殊性，这在于升举能力的表现方式和它的适应性。只有将这两个特殊性恰当地结合才可能产生好的工艺效果。技术因素：排水采气技术综合评价的技术因素包括的内容，主要有：开采条件适应性、设备使用状况、预计增产气量、排液量和最大井深等。其中，开采条件适应性是指某一排水采气技术对气井的地质、开采及环境因素的敏感性。 8.结束语 排水采气工艺的应用能够有效保障天然气开采过程中环境的安全性,从而为天然气的开采工作奠定基础。近几年随着工业革命的逐渐发 排水采气工艺技术现状及新进展 防水治水方法综述 当前国内外治水措施归纳起来有三大类: 控气排水、水井排水和堵水。控气排水是经过控制气井产量, 即抬高井底回压来减小水侵压差入而减缓了水侵。其实质是控气控水, 现场有时也称为”控水采气”。排水采气则是利用水井主动采水来消耗水体能量, 经过减小气和水的压差控制水侵, 从而保护气井稳定生产。堵水则是经过注水泥桥寒或高分于堵水剂堵塞水侵通道, 以达到控制水侵的目的。 三种措施虽方式不同, 但基本原理都是尽可能降低或消除水侵压差、释放水体能量域增加水相流动阻力。控气排水主要是以气井为实施对象, 着眼点是气; 水井排水则以水为实施对象, 着眼点是水。堵水以体现气水压差的介质条件为实施对象, 着眼点是渗滤通道。控气排水是一种现场常见的方法。在出水初期水侵原因不明时常常采用股资省．便于操作．但不利于提高气藏采速和开采规模; 水井排水的实施对象巳转至水, 工艺要求相对较高俱有更积极、更主动的意义; 堵水常常受技术条件限制, 当前实际应用很少。不论哪种措施, 其目的都是为了提高采收率, 都应针对不同的水侵机理、方式, 依据经济效盖来选择和确定。 一、现状综述 中国的气藏大多属于封闭性的弹性水驱气藏, 在开发中都不同程度地产地层水。由于地层水的干扰, 使气田在采出程度还不高的情况下就提前进入递减阶段, 甚至造成气井水淹停产, 影响气田最终采收率, 因此如何提高有水气藏的采收率, 是国内外长期以来所致力研究和解决的重要课题之一。中国经过十几年的实践和发展, 以四川气田为代表, 已形成了一定生产能力、比较成熟的下列工艺技术。 当前排水采气工艺技术评价 用高压气源气举排水采气 摘要地层的压力不断下降，单井产能逐渐衰竭，各气井的携液能力都在逐渐下降。井筒内积液会不断增加，不断增高的液柱对产气层的回压也不断增加。如果我们不及时把井筒内的积液顺利排出去，静液柱将会把气层压死，造成气井停产。 关键词井筒；高压气源；气举 随着文23气田开发进入中后期，地层的压力不断下降，单井产能逐渐衰竭，各气井的携液能力都在逐渐下降。井筒内积液会不断增加，不断增高的液柱对产气层的回压也不断增加。如果我们不及时把井筒内的积液顺利排出去，静液柱将会把气层压死，造成气井停产。怎样才能及时把井筒液体排出去？这里介绍一种用高压气源气举排液的方法。文69-1-2-3井、东块文108井、文108-2井、文108-5井、文23-17井都用此办法让其停产后顺利复活。 气举排水采气——利用天然气的压能来排除井内的液体，从而把天然气采出地面的采气方法。 按排水装置原理不同分为： 气举阀排水 柱塞间歇排水 1 气举阀的气举排水 1.1 条件：1）高压气源；2）油管管柱上不安装气举阀；3）高压气的压力与液柱的高度相匹配。 1.2 原理：无气举阀的气举排水采气是利用高压气源从套管（油管）注入高压气，让井筒积液经过喇叭口，从油管（油套环空）排出，从而达到排液复产目的。 1.3 操作： （1）尽量选择压力高、产量高的井作为高压气源井给积液井注气。 （2）在井口设置放喷罐，连接好相应的放喷流程，可套注油放、油注套放，或二者均可（但井口三种流程互不相同）。 （3）开始注气时，可把注气压力调到最高值，注气约10-30分钟，井口出液。这种要把注气压力和注气量逐步调低，使注气压力和注气量与井口排液达到 采气技术新发展重点分析 【摘要】世界经济发展离不开能源的需求，为了缓解当前能源紧缺以及环境问题，不少国家开始实行可持续发展战略，而天然气的开发也越来越受到广泛的关注。随着气田开发以及开采技术研发程度的加深，采气技术水平也有了很大的进步。本文就采气技术新发展重点方面做出分析，旨在为气田企业在开采天然气提供技术方面的支撑。 【关键词】采气技术新发展研发重点连续油管 随着科技的不断进步和经济的高速发展，一些新型气田采气技术也不断应用于我国天然气开发与生产当中，既提高的开采效率，又降低了成本费用，推动这我国“绿色能源”产业的发展，例如气井排水采气新技术、聚合物控水采气技术、气藏整体治水技术等。与此同时，开展了对采气新工艺、新设备、井下作业模式、气井修复等方面综合研发；对气井内部气水分离、回注系统、喷射气举、射泵流等气田生产技术方面进行改进、调整与完善；采用智能化的举升机械设备，使得采气技术向着遥控化、自动化、系统化等道路前进。因此，采气技术新发展的最终目的就是为了提高天然气的开采程度，增加气井产量，减少因操作和维护保养而引起的成本造价，从而体现新采气技术开发的经济效益和社会效益。 1 气藏排水采气技术 这种技术就是将气藏当作系统化的整体开展排水采气作业，其既要对水淹井和气水同产井进行分析，又要协调好纯气井天然气开采作业，其技术处理难题就是怎样科学地对排水井、采气经、气水同产井等气井的井位仅仅设置，还要如何对其排水量、排水时间加以确定，来尽可能地削弱水侵强度，对气藏最终采收率加以提高。 1.1 强排水采气法 这种方法主要是在大排量采气（200m3/ d以上）情况下，排水量不足，使得排水量远小于地层出水量，对地层压力有着迅速的降低作用，其工艺技术大都为电潜泵和气举技术方式。 1.2 气水联合开采法 此种采气方法是把气井内部的气、水当作整体，并采取气藏数值模型进行对应的描述，来完成排水井位高低，排水量以及采气量大小的设计工作。采用这种方法能够提高气井的采收率，合理增加天然气储备量。 1.3 阻水开采法 此种技术工艺可以有效用于气藏初始阶段的整体排水，同样也可以应用于中 排水采气工艺技术 故在液体中的气泡总是很快上升至液面，使液体以泡沫的方式被带出，达到排出井内积液的目的。 该工艺适用于弱喷、间喷的产水气井，井底温度≤120℃，抗凝析油的泡排剂要求凝析油量在总液量中的比例不超过30%，其最大排水能力＜100 m3/d，最大井深＜3500m。泡排的投入采出比在1：30以上，经济效益十分显著。 3 柱塞气举排水采气技术 柱塞气举是一种用于气井见水初期的排水采气工艺。它是将柱塞作为气、液之间的机械截面，依靠气井原有的气体压力，以一种循环的方式使柱塞在油管内上、下移动，从而减少液体的回落，消除了气体穿透液体段塞的可能，提高了间歇气举举升效率。柱塞的具体工作过程是：关井后柱塞在自身重力的作用下沉没到安装在生产管柱内的弹簧承接器顶部，关井期间柱塞下方的能量得以恢复，即油气聚集；开井后，在柱塞上下两段压差作用下，柱塞和其上方的液体被一同向上举升，液体举出井口后，柱塞下方的天然气得以释放，完成一个举升过程；柱塞到达井口或延时结束后，井口自动关闭，柱塞重新回落到弹簧承接器顶部，再重复上述步骤。如果井筒内结蜡、结晶盐或垢物，则在柱塞上下往复运行过程中将会得到及时清除。 该工艺设备简单，全套设备中只有一个运动件——柱塞，柱塞作为设备中唯一的易损件，可在井口自动捕捉或极易手工捕捉，容易从一口井起出转向另一口井，不需立井架，检查、维修或更换都很方便。另外，井下所有设备可用钢丝绳起出，不需起油管，作业比较简单，运行费用低。 该工艺适用于弱喷或间喷的小产水量气井，最大排水能力＜50m3/d，气液比＞700～1000m3/ m3，柱塞可下入深度（卡定器位置）＜3000m，一般应用于深度2500m左右，对斜井或弯曲井受限。 柱塞在运行的同时还可消除蜡、水化物及砂等的沉积堵塞问题，而且柱塞每循环举升液量可在很大的范围内进行调整，从而达到了稳定产量和提高举升效率的目的。 4 气举排水采气技术 气举排水采气技术是通过气举阀，从地面将高压天然气注入停喷的井中，利用气体的能量举升井筒中的液体，使井恢复生产能力。气举可分为连续气举和 科技论坛 电潜泵-气举组合排水采气工艺设计方法研究 陈维 1 刘竟成 2 （1、西南石油大学，四川南充6370002、重庆科技学院，重庆404100） 1概述 电潜泵作为一种经济有效的人工举升方法，近年来用于产水气藏的强排取得了一些成功的经验。但常规的电潜泵排水采气工艺，其生产方式为油管排水、套管产气，对于大水量高气水比气井，其自身气的能量未能得到充分利用。电潜泵-气举组合排水采气工艺提出，在电潜泵上部油管柱安装气举阀，将气体引入电泵上部油管柱，减小液柱压力，节约电泵投资及运行成本。 组合排水采气工艺由于采用两套子系统同时工作，具有单一举升系统所不具备的独特优势，主 要表现在以下几个方面：其子系统的启动压力、 运行功率明显较单一举升系统低，可根据现场情况选用最经济的组合，使井下设备的选择范围更广；当某一子系统失效时，另一子系统可以较小的产量维持生产直至整个系统恢复；由于组合灵活，可通过调整子系统的运行功率，使系统在最佳状态下工作，防止系统过载[1-3]。 2组合举升原理 电潜泵-气举组合排水采气系统是通过电潜 泵子系统和气举子系统两级组合实现的。 其管柱结构如图1所示， 主要包括电潜泵子系统、气举子系统两部分。气体由油套环空经工作阀进入电潜泵上部油管。根据气井地层气水比与采气经济性评价结果决定采用外部注入气气举或采用伴生气气举。电潜泵需保持一定的沉没深度，以保证电潜泵安全运行。注气工作阀位于动液面上部，确保液体不过阀， 保证气举阀长效安全工作。 地层水经电潜泵加压进入油管；地层气和注入气经油套环空至工作阀注入油管，与油管内的地层水混合形成气水两相管流，将地层水举升至地面。 组合举升中，电潜泵作为一级举升系统，气举 作为二级举升系统。 由于气举降低了电潜泵上部油管流体压力梯度，因而降低了设计中电潜泵出口压力，相当于减小了电潜泵的泵挂深度。采用组合举升系统设计后，设计电潜泵出口压力降低值，对应的表示了组合举升系统中，气举举升子系统所减小 的水力压头。由于当量深度的减小， 电潜泵可采用较小的功率设计，节约电潜泵下入级数。气举作为二级举升系统，由于地层气经气举阀注入油管，可充分利用地层气体的能量，减少整个排水采气系统的运行能耗。 2.1井下管柱 典型的组合举升系统井下结构如图1所示。a.为双管柱结构，气举子系统的注气通道由独立插入油管完成，与电潜泵主系统互不影响，油气层生产的天然气在井下分离后，进入油套环空，减 少气体对电潜泵举升效率的影响。 但双油管的下入要求套管尺寸较大，且插入的注气油管往往尺寸较小，使注气量受到限制。 b.采用封隔器将气举子系统和电潜泵主系统 分开，封隔器上部的油套环空作为注入气通道。油气层产出的天然气必须全部经电潜泵进入油管，过多的天然气将影响电潜泵的工作，甚至出现“气锁”，可通过增加泵挂深度，减少游离态的气体进泵或增加气体处理装置，使气体能与液体混合均匀一并通过电潜泵，而对电潜泵的举升效率影响小。 c.相对于a 、b 两种管柱结构，直接采用油气层的产出液体将电潜泵和气举分开，要求油气层具有较高的地层压力和较大的产液指数，井下管柱最简单。 2.2节点系统分析 组合举升系统井下管柱结构不同于常规单一举升系统，它是由电潜泵子系统与气举子系统组合而成。为避免气体对电潜泵的影响，造成电泵失效，电潜泵子系统位于气举子系统下部。组合举 升系统中，电潜泵将整个井筒分为上下两个部分。设计过程中，总排液系统上部可视为一纯气举排液举升虚拟井；下部可视为电潜泵排液举升虚拟井。对整个系统进行节点分析时，可将系统解节点可选在电泵出口。流入压力为： （1） 流出压力为： （2） 3设计方法 电潜泵-气举组合排水采气工艺是以产层-井筒-电潜泵子系统-气举子系统所组成的生产系统为对象，在生产中各子系统相互协调的前提下，采用系统节点分析法，优选不同的子系统工作参数，最终确定合理的组合举升系统设计方案。组合举升系统设计比常规电潜泵系统排液举升设计、常规气举系统排液举升设计要复杂。它的难点和核心是不仅要使电潜泵子系统与气举子系统互不干扰，而且还要相互协调[4,5]。针对组合举升系统的三种 井下结构（图1 ），其设计方法也不同。对于采用双管柱（图1a ）和加封隔器（图1b ）的井下管柱结构，由于注气通道和地层产气流出通道相对独立，不用考虑地层产出液会流经气举阀，从而造成气举阀的损坏，因而其设计方法相对简单，其设计步骤如下： a.在已知设计产液量Qi 的条件下，根据产层流入动态确定井底流压p w f 。 b.从井底向上计算井筒压力分布至泵挂深度处，计泵入口压力。 c.在已知设计井口压力条件下，以电泵出口为起点，假设一电泵出口压力，取该压力为连续气举设计井底流压，电泵出口流体物性参数为连续气举设计流体物性参数，对电泵出口至井口段做连续气 举优化设计。 d.根据已知设计产液量Qi 、泵入口及泵出口压力、 井身结构，确定电潜泵机组及电缆参数。e.假设一系列不同的电泵出口压力，从c 开始，进行连续气举优化设计。 f .按照产量或系统效率等指标对可行的组合举升方案进行排序，挑选出适合的方案实施。 对于单管柱不加封隔器的井下结构，油套环空不仅作为注气通道，同时也是地层产气通道。地层流体经井下气液分离器后，地层液体经电泵-油管-井口排出；地层气经油套环空-气举阀-油管-井口排出。油套环空中，气举阀以下的流体在地层产气的作用下形成气液两相上升流，为防止大量的地层产液流过气举阀进而造成气举阀损坏，必须对气液两相流能达到的最大液面高度做准确预测。 4结论及认识 4.1电潜泵-气举组合可用于大水量、高气水比深井排水采气。该工艺能有效利用气井自身气能量，节约设备投资及排水采气系统运行成本。 4.2电潜泵-气举组合可有效解决单一举升工艺系统负荷过大造成的举升系统失效问题，可利用较小的系统能耗实现深井大排液量深抽。 4.3电潜泵和气举举升均为大排量、连续举升工艺，能实现子系统间无干扰耦合，避免系统间干扰造成的系统效率降低。 4.4电潜泵-气举组合可根据现场情况，增加或减小单一子系统功率，实现排水采气系统的经济技术最优化。 e.组合举升工艺能降低系统启动压力。f .可缩短生产延期，当其中一个系统出现故障或失效时，可以较小产量延续生产直至系统恢复。 参考文献 [1]李颖川.采油工程[M].北京:石油工摘 要:给出三种电潜泵-气举组合排水采气工艺的井下管柱结构，并根据不同的井下管柱结构各自的特点，提出了两种不同的组合排水采气 工艺设计方法与步骤。组合举升工艺将气井自身气通过气举阀引入到油管中，利用地层气的能量减小上部油管柱流体密度，降低了举升管柱压力，可实现采用较少的泵级数、 较小的泵功率即能达到将地层水泵出地面的目的，从而降低了整个排水采气系统的系统投资及运行成本。关键词：深井；排水采气；连续气举；电潜泵；组合举升（下转22页） 国内外排水采气工艺技术及其发展趋势 一、国内排水采气技术 1、泡沫排水采气工艺 泡沫排水采气工艺是将表面活性剂注入井内，与气水混合产生泡沫，减少气水两相垂直管流动的滑脱损失，增加带水量，起到助排的作用。由于没有人工给垂直管举升补充能量，该工艺用于尚有一定自喷能力的井。 泡沫排水采气机理 a.泡沫效应 在气层水中添加一定量的起泡剂，就能使油管中气水两相管流流动状态发生显著变化。气水两相介质在流动过程中高度泡沫化，密度显著降低，从而减少了管流的压力损失和携带积液所需要的气流速度。 b.分散效应 气水同产井中，存在液滴分散在气流中的现象，这种分散能力取决于气流对液相的搅动、冲击程度。搅动愈激烈，分散程度愈高，液滴愈小，就愈易被气流带至地面。气流对液相的分散作用是一个克服表面张力作功的过程，分散得越小，作的功就越多。起泡剂的分散效应：起泡剂是一种表面活性剂，可以使液相表面张力大幅度下降，达到同一分散程度所作的功将大大减小。 c.减阻效应 减阻的概念起源于“在流体中加少量添加剂，流体可输性增加”。减阻剂是一些不溶的固体纤维、可溶的长链高分子聚合物及缔合胶体。减阻剂能不同程度地降低气水混合物管流流动阻力，提高液相的可输性。 d.洗涤效应 起泡剂通常也是洗涤剂，它对井筒附近地层孔隙和井壁的清洗，包含着酸化、吸附、润湿、乳化、渗透等作用，特别是大量泡沫的生成，有利于不溶性污垢包裹在泡沫中被带出井口，这将解除堵塞，疏通孔道，改善气井的生产能力。 1.1）起泡剂的组成及消泡原理 起泡剂由表面活性剂、稳定剂、防腐剂、缓蚀剂等复配而成。其主要成分是表面活性剂，一般含量为30%～40%。 表面活性剂是一种线性分子，由两种不同基团组成，一种是亲水基团，与水分子的作用力强，另一种是亲油基团，与水分子不易接近。当表面活性剂溶于水中后，根据相似相溶原理，亲水基团倾向于留在水中，而亲油基团倾向于分子在液体表面上整齐地取向排列形成吸附层，此时溶液表面张力大幅降低，当有气体进入表面活性剂溶液时，亲水基团定向排列在液膜内，亲油基团则定向排列在液膜内外两面，靠分子作用力形成稳定的泡沫。 1.2）起泡剂的注入方式 起泡剂一般从油套环空注入，水呈泡沫段塞状态从油管与气一同排出后，在地面进行分离。注起泡剂的方式有便携式投药筒、泡沫排水专用车、井场平衡罐及电动柱塞计量泵等多种，需根据井场条件选择。 1.3）性能要求 泡沫排水采气工艺技术探究 摘要：天然气开采不同于石油开采，经常在井壁和井底出现积液过多的情况，阻碍采气工作，造成气井减产或过早停产。而排液采气技术可以较好地解决这一问题，本文通过对排液采气工艺技术适应的气井条件进行分析，进而对排液采气工艺技术的特点、原理和操作流程等进行了探究。 关键词：地质要素排液采气技术探究 近年来，我国天然气的开采和使用量不断加大，对于采气工艺技术的要求也越来越高。为了提高天然气产量，实现气井的高产稳产，需要对采气工艺技术进行探究和分析。气井开采后在井内容易出现积液现象，影响气井的产量和寿命，而排液采气是解决这一问题的技术保障，所以，需要对出现积液的气井进行排液开采。本文将通过对排液采气工艺技术的分析，对采气工艺技术进行探究。 一、排液采气技术及适应的气田地质特征 我国适合采用排液采气工艺技术的气田，一般都具有封闭性弱和弹性水驱的特征。需要具备封闭性，是因为较强的封闭性和定容性等特征可以使气井排液采气更加利于操作。另外，适合排液采气技术的气田需要具备气井自身产水有限的条件。气井内部的液滴在分布上受到裂缝的影响，一般都是沉积在气井内部裂缝系统的内部封闭区间内。在气井内壁沿着裂缝流动的积液，可以通过气井内部的自然能量和人工升举等技术进行排液，而气井的井底积液，因为气井内部的地层水在井底区域内聚集，非常便于通过人工升举和机抽排水等技术进行排液采气。 我国的天然气资源相对而言采气难度较高，现在已经开发的气田，基本上都是低孔低渗的弱弹性水驱气田，不利于高效采气。特别是气井进入中后期开发阶段，这种类型的气井非常容易受到内部积液的影响而提前停产或大幅度减产，即使是正常类型的气井，进入中后期后也会受到内部积液的影响。为了应对内部积液对气井开采寿命和产量的这种消极影响，需要通过采取技术手段保证气井积液的产生和气体的流出相互协调，这样就可以实现将气井内部井壁或井底的积液排除井口，提高气井的采气量和采收率，并延长气井的开采寿命。从这个意义上说，排液采气技术是挖掘含水气井生产潜力，提高采收率和延长开发时间的的重要技术手段，现在我国已经发展比较成熟的排液排水采气技术包括泡沫排水、机抽排水、优选管柱排水排液、柱塞升举排水和螺杆泵排水等。近年来，随着单项的排液采气技术的成熟和完善，逐步开始探索复合型的排液采气技术，综合利用不同技术的优势，实现最佳的天然气开采目标，其中气举泡沫排水和机抽、喷射复合排水采气工艺技术是较为常用的复合型排液采气技术。综合而言，泡沫排水排液采气工艺技术的应用是比较广泛的。 二、泡沫排水采气工艺技术相关属性分析 泡沫排水采气技术是通过向气井内部注入某种能够遇水起泡的表面活性剂， 页岩气井排水采气的方法优选 摘要：随着页岩气的开采水平的不断提高，人们对页岩气井开采经济目标也不断增加。我国已发现的页岩气气藏的地质特点和产期层出水的现象，给达到我们产量目标带来了很大的困难。页岩气井的井筒积液如果长时间存在的话，不仅会造成产气层的伤害，还会影响到页岩气井的产量，因此，把井筒里的产出液在第一时间排出是页岩气井生产的必要工作。本文研究了在排液采气相关文献的基础上，研究高产液页岩气井的排液采气方案的优选及适用条件，以解决出液严重对产量的影响的问题。 概述：天然气作为一种优质的清洁型化石能源，将逐渐取代煤炭和石油，成为我国能源结构的主体。不过，当前我国多数气藏受水侵的现象严重，气井井底出现了大量的积液，增加了气井排水采气的难度，降低了气井的生产能力，需要最大程度发挥排水采气技术的功能，以清除井底积液，提高气井的生产力。 1、泡沫排水采气。 原理是通过套管(用油管生产的气井，占多数)或油管(用套管生产的气井)注入表面活性剂，在天然气流的搅动下，气液充分混合，形成泡沫。随着气泡界面的生成，液体被连续举升，泡沫柱底部的液体不断补充进来，直到井底水替净。起泡剂通过分散、减阻、洗涤等作用，使井筒积液形成泡沫，并使不溶性污垢如泥沙和淤渣等包裹在泡沫中随气流排出起到疏导气水通道增产稳产的作用。在水平井中，设计出了水平井专用的泡沫排水棒，该棒利用干冰遇水产生大量气体而形成的反作用力把泡沫排水剂推送至水平井的最末端，使得在最优处产生泡沫，从而使得排水采气的效果最好。 该技术适用于低压、水产量不大的气井，尤其适用于弱喷或间歇自喷气水井，日排液量在120m ／d以下，井深一般不受限制。此种工艺管理、操作极为方便，且投资少效益高，易推广，是一种非常经济、有效的排水采气技术。。泡沫排水采气技术的选井原则如下：①井底温度要＜150℃，井深≤4000m[1]。②气井井底油管鞋处气流的速度要＞0.1m/s，产水量＜150m3/d。③二氧化碳含量要≤86g/m3、地层水总矿化度≤50000mg/L、含凝析油≤45％、硫化氢含量要≤23g/m3。④油管鞋必须在气层的中部段，因如果距离中部较远的话，井底的积液过高，泡沫剂一流到油管鞋处就会被气流冲走，达不到排除积水效果。 2、气举排水采气。 依靠从地面注入井内的高压气体与油层产出流体在井筒中汇合，利用气体的膨胀使井筒中的混合液密度降低，以将其排出地面的一种举升方式。气举排水采气工艺适用于弱喷、间歇自喷和水淹气井。排量大，日排液量可高达300m~，适宜于气藏强排液；适应性广、不受井深、井斜及地层水化学成分的限制；适用于中、低含硫气井。该工艺设计、安装比较简单，易于管理，是一种少投入、多产出的先进工艺技术。该技术的选井原则如下：①井深≤4200m。 ②开式气举：产水量可控制在50-250m3/d，井底静压Pr≥15MPa。③闭式气举：产水量可控制在50-150m3/d，井底静压Pr≥8MPa[2]。④半闭式气举：分正举和反举。正举：产水量可控制在50-250m3/d，井底静压Pr≥10MPa。反举：产水量可控制在300-400m3/d，井底静压Pr≥14MPa。 3、机抽排水采气技术 机抽排水采气技术的主要原理是在抽抽机的基础上，将电动机运转的能量转变为抽抽机上下重复运作的能力，通过抽抽杆上下摆动泵柱塞，利用油管排出液体，利用套管采出气体。该技术的优点有：操作和设备简单、投资成本低、可靠性能高、采气的效果高。该技术的缺 180 1 常用排水采气工艺的原理及其适应性分析 目前使用比较广泛的排水采气工艺主要有“优选管柱、泡沫排水、柱塞气举、机抽、气举、电潜泵、射流泵”等方法。不同的排水采气工艺具有不同的特点和适用范围。下面对几种常用排水采气工艺原理和特点进行一下介绍和分析。 1.1 优选管柱 优选管柱排水采气是在有水气井开采的中后期，重新调整自喷管柱，减少气流的滑脱损失，以充分利用气井自身能量的一种自力式气举排水采气方法。这种方法主要是通过缩小油管内径，增加气体流速，以便把液体带到地面，其核心是需要确定连续排液所需的最小气量。 1.2 泡沫排水 泡沫排水采气就是从井口向井底注入起泡剂，在天然气流的搅拌作用下，使之与井底积液充分混合，产生大量比较稳定的含水泡沫，使井底积液更易被气流从井底携带至地面。当地层水中的泡沫被携带至地面后，通过向其中加入消泡剂使气水分离，从而达到排水采气的目的。 1.3 柱塞气举 柱塞气举是适用于气井见水初期，属间歇气举工艺。它是利用气井自身的能量推动油管内的柱塞举水，不用其它动力设备，因此生产成本低。柱塞在运行的同时还可消除蜡、水化物及砂等的沉积堵塞问题，从而达到了稳定产量和提高举升效率的目的。 1.4 机抽 机抽排水采气的生产方式是油管排水，油套环空排气。该工艺装备简单、设计简单、成熟，可靠性高；可用天然气和电作动力，容易实现自动控制，可使设备多井运移；工艺井不受采出程度影响，并能把气井采至枯竭，主要适用于气井中后期排水采气。 1.5 气举 气举分为连续气举和间歇气举。气举排水采气是通过气举阀，从地面将高压天然气注入停喷的井中，利用气体的能量举升井筒中的液体，使气井恢复生产能力。目前被普遍采用的是连续气井 1.6 电潜泵 电潜泵排水采气是采用多级离心泵装置将水淹气井中的积液从油管中快速排除，以降低对井底的回压，形成一定的“复产压差”，使水淹气井复产的一种机械排水采气生产工艺。 1.7 射流泵 射流泵是一种特殊的水力泵，它没有运动件，泵送是靠运动液与地层流体的动量转换来实现的。地面提供的高压动力流体通过喷嘴把位能（压力）转换成高速流束的动能；在扩散管中，混合液的流速降低，压力增高到泵的排出压力，这个压力足以将混合液排出地面。 2 各种排水采气工艺的优缺点分析 优选管柱，油管强度限制下入深度，并且需要诱喷工艺配合，但工艺简单，经济投入低。泡沫排水，凝析油含量高的产水气井应用效果较差，优点是工艺简单，经济投入较低。柱塞气举，对于高矿化度产水井的防垢要求较高，要求经常通井，清除附着在油管上的水垢等，此方法的作业简单，不用动管柱，经济投入较低。机抽受井斜、井深、硫化氢和气液比（泵易造成气锁）的影响较大，但设计、安装和管理较方便，而且经济投入较低。气举，需要高压气源，工艺井受注气压力对井底造成的回压影响，不能把气藏采至枯竭，增产效果显著，设备简单。电潜泵，设备复杂，自动化程度高，一次性投资较大，怕气干扰；此种方法排量大，特别适于低压高产水气井强排，能最大限度降低井底压力，把气井采至枯竭。射流泵，设计较复杂，泵效较低，容易形成气蚀，经济成本较高，但没有运动件，维修费用低，检泵时不需起出油管。 3 海上气田的排水采气工艺比选 海上气田空间有限，大型地面设备使用非常受限，气井多为大斜度井，排水采气工艺的选择需要充分考虑地域空间、井身结构、开采条件的影响，同时也应考虑气藏地质特征以及经济环境等因素。上述各种工艺适各有利弊，具体选择哪种排水采气工艺可以从以下两个方面入手。 3.1 工艺的技术可行性和效果。 浅析海上气田排水采气工艺的比选 任大明 中海石油（中国）有限公司天津分公司渤南作业公司 天津 300452 摘要：本文对不同的排水工艺技术的基本原理、工艺技术的优点和缺陷进行了简要的分析，为海上气田排水采气工艺技术的比选提供一定的依据。 关键词：排水采气 气井积液 采收率 控气排水 Comparison and selection of drainage gas recovery for offshore gas field Ren Daming Bonan Operation Company ，Tianjin Branch ，CNOOC （China ），Tianjin 300452，China Abstract：The principles，pros and cons of different drainage technologies are demonstrated in this paper to offer guidance for comparison and selection of the technologies in offshore gas field. Keywords：drainage gas recovery；liquid loading in gas well；EOR；gas control drainage （下转第187页） 龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/113007095.html, 低压产气井排水采气工艺技术 作者：仇小爽 来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第09期 摘要：在低压产井项目开展中，排水采气工艺技术应用效果质量高低直接对整体项目建 设的质量有着重要影响，因 此，结合实际对低压产气井排水采气工艺技术进行分析，探究其操作要点，希望研究讨论可以给同类工程提供一些参考。 关键词：低压产气井；排水；采气工艺；技术 气田开采时，天然气的开采施工通常都是通过气层自身所具备的能量，最终达到自喷生产的目标。伴随着开采的持续进行，就会存在有低压的问题。如果天然气产量持续下降，也就无法将更大量的液体带入到地面上，从而导致井下积液的问题的存在，如果这种情况没有得到有效的控制，就会造成气田生产的停滞，需要立即将液体排出，从而可以实现生产的有序进行。因此，在实践中需要应用排水采气艺术，彻底的解决井下积液的问题，提高产量。 1 概述 低压低产的天然气生产中，如果不能及时的解决和处理积液的问题，就会导致产量无法保证，油气田的开采也就无法顺利进行。因此，在对于低压低产的油气田进行开采的过程中，必须要应用先进的排水采气工艺技术来达到开采的需要。低压低产气井在开采的过程中，虽然开采是持续进行的，但是产量却非常低，而有些油井的开采是间歇进行的，产量更是无法保证。针对这种情况，需要采取有效的措施来提升排水采气的效果，从而可以提高产量，满足开采工作的需要。 2 低压低产气井排水采气工艺技术 2.1 泡沫排水采气工艺技术 通过应用泡沫技术可以及时将油气田井内的积液技术的排出，从而可以有效的促进开采的顺利进行，还能够提高产量。在开采过程中，通过设备向井内注入起泡剂，从而将该材料与井内的积液有效的混合，然后产生大量的泡沫，这些泡沫因为密度比较低，在井筒内上升的过程中，滑脱损失会比较小，从而可以大大提升了气体的产量，还能够满足开采工作中排气的需要。 在应用泡沫排水技术的过程中，要根据工程的需要选择最佳的起泡剂，同时还应该严格控制注入的量，满足设计的需要，如果泡沫剂的过多就会导致材料的浪费严重；如果加入量过少也就无法达到应有的要求。在加入起泡剂的过程中，要使用注醇泵将材料注入到醇管线内，从 排水采气工艺技术 由于在气井中常有烃类凝析液或地层水流入井底。当气井产量高、井底气液速度大而井中流体的数量相对较少时，水将完全被气流携带至地面，否则，井筒中将出现积液。积液的存在将增大对气层的回压，并限制其生产能力，有时甚至会将气层完全压死以致关井。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。这些工艺的选择取决于气藏的地质特征、产水气井的生产状态和经济投入的考虑。 1 优选管柱排水采气技术 在气水井生产中后期，随着气井产气量和排水量的显著下降，气液两相间的滑脱损失就取代摩阻损失，上升为影响提高气井最终采收率的主要矛盾。这时气井往往因举液速度太低，不能将地层水即使排出地面而水淹。优选管柱排水采气工艺就是在有水气井开采到中后期，重新调整自喷管柱，减少气流的滑脱损失，以充分利用气井自身能量的一种自力式排水采气方法。优选管柱排水采气工艺，其理论成熟，施工容易，管理方便，工作制度可调，免修期长，投资少，除优选与地层流动条件相匹配的油管柱外，无须另外特殊设备和动力装置，是充分利用气井自身能量实现连续排水生产，以延长气井带水自喷期的一项开采工艺技术。 该技术适用于开采中后期具有一定能量的间喷井、弱喷井，能延长气水井的自喷期，适用于井深＜3000m，产水量＜100 m3/d。对采用油管公称直径≤60mm 进行小油管排水采气的工艺井，最大排水量50m3/d，油管强度制约油管下深。工艺实施后需要配合诱喷工艺使施工井恢复生产。 2 泡沫排水采气技术 泡沫排水采气技术是通过地面设备向井内注入泡沫助采剂，降低井内积液的表、界面张力，使其呈低表面张力和高表面粘度的状态，利用井内自生气体或注入外部气源（天然气或液氮）产生泡沫。由于气体与液体的密度相差很大，故在液体中的气泡总是很快上升至液面，使液体以泡沫的方式被带出，达到排出井内积液的目的。 机抽泡排采气技术改进与实践探讨 摘要：排水采气工艺技术是挖掘有水气藏气井生产潜力，提高气藏采收率的重要措施之一。气田进入高采出程度后，在同一口井采用两种或两种以上的排水措施维持产气量就属于复合排水采气技术。泡排技术是用于自喷采气井上的排液采气井技术。通过把以前主要用于自喷采气井的泡排技术应用于机抽排液采气井上，可以降低油套环空液柱在井底产生的流压，提高气井的产能。 关键词：泡排；自喷井；机抽井；采气 前言 排水采气工艺技术是挖掘有水气藏气井生产潜力，提高气藏采收率的重要措施之一。排水采气工艺技术是挖掘有水气藏气井生产潜力，提高气藏采收率的重要措施之一。目前国内外比较常用的排水采气工艺主要有优选管柱排水采气、泡沫排水采气、柱塞气举排水采气、气举排水采气、机抽油排水采气、电潜泵排水采气和射流泵排水采气工艺，这些工艺的选择主要取决于气藏的地质特征、产水气井的生产状态和经济投入的考虑。其中：泡排采气工艺是针对自喷能力不足，气流速度低于临界流速的气井采取的有效排水采气方法。随着地层能量的降低和积液加剧，气举、泡排等排液采气工艺技术已经不能维持气井自喷生产，机抽排液成为油田气井排液采气的主要手段。但机抽排液采气受泵深和泵效限制，仍有一部分井筒积液排除，造成了生产压差降低，近井水锁效应，严重影响气井产能。把以前主要用于自喷采气井的泡排技术应用于机抽排液采气井上，可以降低油套环空液柱在井底产生的流压，提高气井的产能。 1 机抽排液采气存在问题 油田天然气开发存在地层能量的不足，井筒积液严重的问题。随着地层能量的降低和积液加剧，气举、泡排等排液采气工艺技术已经不能维持气井自喷生产，机抽排液成为油田气井排液采气的主要手段。但机抽排液采气受泵深和泵效限制，排液效果不够理想：即使使用∮32mm泵下入深度也不超过2400米。又由于受气体影响，泵效较低，沉没度保持相当高的水平，动液面到油层中深保持一定积液，增加了井底流压，降低了生产压差。同时，由于近井带地层压力下降，而井筒积液在井筒回压加上井壁地层微孔隙中形成的指向地层中凹向气相的弯液面毛管压力的作用下，以缓慢的反向渗吸方式渗入地层，从而造成近井地层堵塞，即“水锁”效应。水锁现象使得近井地带含水饱和度急剧增加，导致气相相对渗透率降低，阻碍油气的通过。 2 机抽泡排技术改进 针对这一问题，把以前主要用于自喷采上的泡排技术应用于机抽排液采气井上，在药剂选择、泡排周期、施工工艺等方面研究、试验，总结出一套有效的机抽泡排技术，并在油田实施中取得了很好的经济和社会效益。通过从油套环空注 基于含水气井排水采气新工艺技术研究 文章对现阶段比较常见的含水气井排水采气新工艺展开了详细地阐述，并且进一步研究了组合形式的排水采气工艺，主要的目的就是为气田含水气井排水采气工作的正常开展提供有价值的理论依据。 标签：含水气井；排水采气；新工艺技术；研究 目前，我国排水采气工艺诸多，而在含水气井方面，传统排水采气工艺的效果并不理想，所以，要想使采气效率得以全面提升，需要采用含水气井采气全新工艺。 1 含水气井排水采气工艺的阐述 1.1 气举排水采气工艺 对气举排水采气工艺的使用，主要是利用气举阀来将高压天然气灌注至气井当中，进而在气体能力的作用下举升气井液体，以保证停喷气井生产力及时恢复。其中，该工艺技术主要包括间歇气举与连续气举。其中，连续气举具体指的就是在地面注入高压气体，进而在井筒内部实现气体和油层产出流体的有效汇合，同时，在膨胀作用的影响下，使井筒内部的混合液密度不断降低，最终排除混合液。这种工艺技术是对膨胀能量的一种利用，能够保证排液量的提升。而气举排水采气这种工艺，排液量大是最明显的特征，而且适应性也十分广泛，并不会受到井深度以及地层水化学成分影响，为此，被普遍运用在弱喷与间歇性自喷含水气井当中。 1.2 优选管柱排水采气工艺 若油管直径越大，那么气井的产量就会越高，但是，如果油管的直径较大就不能保证持续携液，如果油管的直径较小，就会导致天然气流速过快，使举升液效率不断提升。为此，应当更换直径较小的油管，为携液连续性提供保障，而这也被称之为优选管柱排水采气工艺。针对含水气井中后期开采，优选管柱排水采气工艺经常应用，主要是运用数学模型来明确连续携液临界流速与流量，对管柱进行合理地设计，确保排液是连续的。通常，如果气井的排液能力良好，需要使用大管径油管来生产，使产气量得以提升。然而，針对中后期排水能力相对薄弱的气井，需要对油管直径进行减小，进而增强气流带水能力，在短时间内恢复气井生产的能力。 1.3 泡沫排水采气工艺 利用套管或者是油管来注入起泡剂，进而和井底的积液相互混合，能够在气流搅动的作用下形成密度偏低的含水泡沫，对井筒内部的气水流态予以转变，这就是泡沫排水采气工艺。该工艺的应用能够有效地减少举升液柱重力与滑脱的损 排水采气工艺技术 排水采气工艺技术是挖掘有水气藏气井生产潜力，提高气藏采收率的重要措施之一。 自五十年代美国首次将抽油机用于中小水量气井排水以来，到目前国外已发展了优选管柱、机抽、泡排、气举、柱塞举升、电潜泵、射流泵、气体射流泵和螺杆泵等多套成熟的单井排水采气工艺技术。近年来，在这些应用已较为成熟的工艺技术方面的发展主要是新装备的配套研制。国外还研究应用一些新的排水采气技术，如同心毛细管技术、天然气连续循环技术、井下气液分离同井回注技术、井下排水采气工艺、带压缩机的排水采气技术。 我国排水采气工艺以四川、西南油气田分公司为代表完善配套了泡排、气举、机抽、优选管柱、电潜泵、射流泵等六套排水采气工艺技术，并在此基础上研究应用了气举/泡排、机抽/喷射复合排水采气工艺。 1.泡沫排水采气工艺技术 药剂由单一品种的起泡剂发展到了适合一般气井的8001—8003、含硫气井的84—S，凝析气井800（b）发泡剂，以及泡棒、酸棒和滑棒等固体发泡剂。该工艺排液能力达100m3/d，井深可达3500m左右。 在泡沫排水采气工艺中国外还应用了同心毛细管加药工艺，它是针对低压气井积液、油气井防蜡等实际生产问题而研制出的一种新型工具，通常用316型不锈钢不锈钢制成，盘绕在一个同心毛细管滚筒上。整套装置包括一个同心毛细管滚筒、一台吊车和一套不压井装置。在同心毛细管底部装一套井下注入/单向阀组件。化学发泡剂通过同心毛细管注入后经过单向阀被注入到井底。 这种同心毛细管柱可以在同一口井中重复多次使用，也可以起出用于别的气井，具有经济、安全和高效的特点，其最大下入深度可达7315m。 2.优选管柱排水采气工艺技术天然气排水采气技术分析
排水采气工艺技术现状及新进展样本
用高压气源气举排水采气
采气技术新发展重点分析
排水采气工艺技术
电潜泵_气举组合排水采气工艺设计方法研究
排水采气工艺技术及其发展趋势
泡沫排水采气工艺技术探究
排水采气方法优选
浅析海上气田排水采气工艺的比选
低压产气井排水采气工艺技术
排水采气工艺技术
机抽泡排采气技术改进与实践探讨
基于含水气井排水采气新工艺技术研究
排水采气工艺技术