排水采气工艺PPT课件
排水采气工艺技术
排水采气工艺技术嘿，咱今儿来聊聊排水采气工艺技术这档子事儿啊！你说这气啊，就跟那调皮的小孩子似的，有时候就藏在那些角落里不出来，这可咋办呢？这就得靠排水采气工艺技术啦！你想想看，气藏在地下，就像宝贝藏在一个大箱子里，而水呢，就像是挡在宝贝前面的障碍物。
排水采气不就像是把这些障碍物挪开，好让我们拿到宝贝嘛！这排水采气啊，方法可多了去了。
比如说有气举排水采气，就好像给气加了一股劲儿，“嘿”地一下就把气给举上来了。
还有电动潜油泵排水采气，那家伙，就跟个大力士似的，“嗡嗡”地把水给抽走，让气能顺顺利利地出来。
咱再说说泡排法，这就像是给气弄了个泡泡浴，让气在泡泡的带动下欢快地往上跑。
你说有意思不？这每种方法都有它的特点和适用情况，就跟咱人一样，各有各的本事。
你可别小瞧了这排水采气工艺技术，它可是关系到咱们能不能顺利用上气呢！要是没有它，那气不就被水困住出不来啦？那咱们做饭洗澡取暖可咋办呀？那不成，咱得把这技术好好研究研究，让气乖乖地为我们服务。
你说这气藏在地下那么深的地方，还得靠这些巧妙的技术才能弄出来，是不是很神奇？就好像变魔术一样，把看不见摸不着的气给变出来了。
而且啊，这技术还在不断发展进步呢，以后肯定会有更厉害的方法出现。
那我们平时生活中可得多关注关注这些技术，多了解了解，说不定哪天咱自己也能想出个好点子来改进一下呢！这排水采气工艺技术啊，真的是一门大学问，值得我们好好去琢磨琢磨。
反正我是觉得挺有意思的，你呢？难道不觉得这是个很神奇很有趣的事儿吗？总之啊，排水采气工艺技术可太重要啦！它就像一把钥匙，能打开气的宝库，让我们的生活变得更加便利和美好。
我们可不能小瞧了它，要好好研究它，让它为我们发挥更大的作用！。
排水采气工艺
第一节 排水采气工艺的机理
第二节 优选管柱排水采气
第三节 泡沫排水采气
第四节 气举排水采气
第五节 常规有杆泵排水采气
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引
言
无水气藏：是指产气层中无边底水和层间水的气藏 （也包括边底水不活跃的气藏）。 驱动方式：天然气弹性能量，进行消耗式开采。 有水气藏除少数气井投产时就产地层水外，多数气 井是在气藏开发的中后期，由于气水界面上升，或 采气压差过大引起底水推进后才产地层水。
⑴ 优选管柱排水采气 ⑵ 泡沫排水采气
⑶ 气举排水采气 ⑷ 活塞气举排水采气 ⑸ 常规有杆泵排水采气 ⑹ 电潜泵排水采气 ⑺ 射流泵排水采气
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评价依据： 气藏的地质特征 产水井的生产状态 经济投入情况
第二节 优选管柱排水采气 我国已开发的气田，大多数属于低孔低渗 的弱弹性水驱气田。
实践证明：气井的积液对气井特别是中后期低压 气井的生产和寿命影响极大。只有气井产层的流入和 油管产出的工作相互协调，才能把地层的产出液完全
连续排出井口，获得较高的采气速度和采收率。
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第二节 优选管柱排水采气 一、工艺原理
井口有足够 的压能
气 水
气流流速必须达 到连续排液的临 界流速
关键：优选气井合理管柱
目标：使气井正常生产，延长气井的自喷采气期。
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第三节 泡沫排水采气
泡沫排水采气：
从井口向井底注入某种能够遇水起泡的表面活性剂（称
为泡沫助采剂），井底积水与起泡剂接触后，借助天然气流
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第五节 常规有杆泵排水采气
常规有杆泵排水采气与有杆泵采油有明显区别： （1）气井产出腐蚀性流体；
（2）地层水矿化度高；
（3）气液比高； （4）井口压力和输压高； （5）排液量大，动液面深； （6）油管排水，油套环行空间采气。
采气工程 第九章排水采气
• 稳定区：
– 由摩阻控制。气量↑→摩阻↑→Pwf↑→qsc↓。是负反 馈，形成稳定生产。
• 结论：
– 油管直径不能太大，也不能太小, 需合理选择
第二节 泡沫排水采气工艺
泡沫排水采气工艺
将表面活性剂（起泡剂）从携液能力不足的生产井井口 注入井底，借助于天然气流的搅拌作用，使之与井底积 液充气接触，从而减小液体表面张力，产生大量的较稳 定的含水泡沫，减少气体滑脱量，使气液混合物密度大 大降低，以大幅度降低自喷井油管内的摩阻损失和井内 重力梯度。
第三节
间歇气举的一种特殊形式 特点：
柱塞气举
将举升气体和被举升液载分开，减少气体窜流和 液体回落，提高举升气体的效率。 能量来源：地层气；地层能量不足，注入高压气 优点： 排除井底积液，增大生产压差，延长气井的生产期； 柱塞气举的安装、生产和管理费用都较低。 适用范围： 常规连续气举或间歇气举效率不高的井； 柱塞气举还可用于易结蜡、结垢油气井，
2 起泡剂类型
离子型（主要是阴离子型） 非离子型
两性表面活性剂
高分子聚合物表面活性剂等
3 起泡剂的选择
（1）井温
（2）凝析油 （3）H2S、CO2 （4）水矿化度 （5）亲憎平衡值（HLB）
在排水采气中，一般要求亲憎平衡值在9~15
，其值越大，水溶性越高。 （6）界面张力
（7）临界胶束浓度（C.M.C）
典 型 的
柱
塞 气 举 装
置
一、柱塞气举装置
•柱塞
•井下管柱
•地面设备
二、柱塞气举过程
关井恢复压力阶段
开井生产阶段
柱塞气举一个循环的压力变化
三、柱塞气举工艺参数设计方法
柱塞气举工艺参数
采气工程 本科8-第8章-排水采气
40.3mm 0.56 0.79 0.97 1.13 1.26 1.39 1.50 1.60
50.3mm 0.87 1.23 1.52 1.75 1.97 2.16 2.33 2.50
62mm 1.32 1.87 2.30 2.66 2.99 3.28 3.55 3.80
75.9mm 1.98 2.81 3.45 3.99 4.48 4.91 5.32 5.69
例8-3 已知气井产能方程qsc=0.184（8.02-pwf2）0.8。井口压力 ptf=3.21MPa；井口温度Ttf=295K;气体相对密度γg=0.6， 井深=3000m； 井底温度=380K。产气量=2×104m3/d。 试确定气井连续携液的油管尺寸。 解：思路：1）求流入动态量与2×104m3/d,求管径 1） 2）为方便起见，按井底条件计算临界流量。根据已知条件计算气井沿井深 的参数，见表 临界流量（×10 m /d） 井底压力 产气量
例8-1 求某产水气井携液临界流速和临界流量，已知参数为：井口压力 ptf=3.21MPa；井口温度Ttf=295K;油管内径dti=62mm；气体相对密度 γg=0.6。 解：1）气体携液临界流速。 ①气体偏差系数Z=0.93； ②气体密度为
g 3.4844 10
3
g p
ZT
③气井携液临界流速为
第八章
排水采气
第八章
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
排水采气
气田产水动态特征 气井携液临界流量及排水采气方法 优化管柱排水采气 泡沫排水采气 连续气举排水采气 柱塞气举排水采气 其他排水采气工艺
第一节 气田产水动态特征 一、气井积液来源： 1、地层中的游离水、边水、底水 2、烃类凝析液与气体一起渗流进入井筒； 3、地层中含有水汽的天然气流入井筒，由于热损失 使温度沿井筒逐渐下降，出现凝析水。 4、工作液漏失。
排水采气技术培训课件(一)
排水采气技术培训课件(一)随着能源需求的不断增加，石油和天然气成为了能源领域中最重要的资源之一。
然而，在使用这些资源时，我们也要考虑到其对环境的影响。
因此，开展排水采气技术培训显得尤为重要。
本文将介绍与排水采气技术相关的培训课件。
一、介绍排水采气技术排水采气技术是一种应用于深层煤层等地下能源资源开采的技术。
其基本思想是通过排放煤层中的地下水，使煤层内气体随之而出，达到高效稳定地采气的目的。
二、排水采气技术培训课件的分布1.排水采气技术的原理排水采气的煤层物理性质、采气操作原理和排水设备操作规范等方面，是排水采气技术培训课程中的重要内容。
学生应该掌握如何确定煤层渗透率、孔隙度、采气压力等，以及如何在不同的环境条件下选择合适的排水技术和装置。
2.排水采气技术设备的分类和特点学生需要了解不同排水采气设备的分类和特点，如具有高流量、高扬程、低噪音、高效率等优点的抽水机、吸气式排水设备、及其它水利设施。
3.排水采气技术的操作规范在排水采气过程中，操作员需要遵循一定的规范，这些规范包括设备运行原理、操作步骤、安全操作标准等。
这一部分的内容通常是接受排水采气培训的职业技能人员所需掌握的一些基本技能。
三、排水采气技术培训的意义通过排水采气技术培训，从而能提高应聘者的竞争力，为企业培养更加专业的人才，更好地满足企业对于人才的需求。
此外，排水采气技术培训能有效提高企业员工的操作技能，提高企业生产效率和经济效益，促进企业的健康发展。
总之，随着能源更加高效、环保的发展需求，排水采气技术也会继续得到应用和发展，这种培训反映了当前冰火两重天的市场需求。
开展排水采气技术培训，有助于培养人才，促进企业的发展，对于推动能源技术转型升级等方面都将会产生积极的促进作用。
排水采气
目的：排除井筒中的积液。
积液的产生：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。 积液的危害：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。
p wf ——井底流压，MPa
T ——井底气流温度，K Z ——井底压力、温度下的气体压缩因子。
式(11-38)又可改写为： 按此式初步选定管径后，
q gcr ZT 0.5 1 d ti ( ) 2 1.40 p wf gcr
还需用节点分析方法对管柱及整个生产系统进行核算分析， 以实现整个生产系统最优化。 以特纳液滴模型为基础的优选管柱方法适用条件：高气液 比、井筒中呈雾状流的含液气井，对井筒中呈其它流动型 态的含液气井，则不宜用此方法。
因此必须根据气井的产能状况优选合理的管 径，充分利用气藏的能量，尽可能多地使井底的 液体能及时被气流携带到地面，以获得最大产气 优选管柱排水采气 的核心：确定连续排液所需的 最小气量。1969年特纳(Turner)等人给出了能将气 流中最大液滴携带到地面的最低气流流速： ( 1 2 ) 0.2.5 gcr 7.15[ ] 2 g
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.
典型的柱塞气举装置如图11-34所示， 1) 柱塞。柱塞体内有一阀，根据密封和旁通方式的不 同，可设计成不同类型。 2) 井底装置。井底装置主要由制动器和井下缓冲器等 组成。制动器用卡瓦固定在油管鞋附近。缓冲器主要 是一缓冲弹簧，安装在制动器顶部，当柱塞下行碰撞 时起缓冲作用。
煤层气排采技术ppt课件
若储层压力梯度较大，说明地层原始能量较高，
在同样的排采强度、供液能力情况下，压力更
容易传递，更容易降压。
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排水采气要求
煤层气排水采气要求求:: ①排液速度快，不怕井间干扰。 ②降低井底流压，排水设备的吸液口一般都要求下 到煤层以下。 ③要求有可靠的防煤屑、煤粉危害的措施。
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气井系统
排Байду номын сангаас系统
井下设备 动力系统设备 地面排采流程
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煤层气垂直井排采过程压力传递的影响因素
1．煤层含水性
煤层气井的生产是通过抽排煤层及相邻含水层中 的地下水来降低煤储层压力，使煤层中的甲烷释 放并向井口运移，排水是储层压力降低的根本途 径。 煤层富水性直接关系到压力降低的难易程度。富 水性过强，无疑将增加排采的强度，使煤储层压 力很难降低； 若煤层富水性弱，则需根据围岩与煤层的连通状 况及围岩的含水性而定。煤层含水性影响煤储层 压力传递，但其影响程度需与其他条件综合考虑。
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煤层气垂直井排采过程压力传递的影响因素
4．含水层
若含水层与煤储层水动力联系较强时，储层的供
液能力增强，排采难度增大；若含水层与煤储层 水动力联系较弱或无联系时，仅排采煤储层中的 水时，压力更容易传递。（越流补给；无越流补 给） 5．储层压力梯度
储层压力梯度是煤储层压力与煤层埋深的综合
反映。从某种程度上反映了地层能量的大小。
第五阶段: 水气两相流阶段
压力进一步下降,吸附气体的大量解吸,处于以气 为主的水-气两相流阶段。
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2．排采过程煤层有越流补给
(1)饱和水单相流，压力
仅在煤层中传递阶段 (2)饱和水单相流，压力 仅在围岩中传递阶段 (3)饱和水单相流，压力
排水采气技术
1、泡沫排水采气工艺
研究院
SPA
所起的作用：1.降低井底流压。 2.在井底和井口压力相同的情况下， 井底积液更容易被气流从井底携带至地面
消 泡：使气水分离、从而满足地面集输需要。
气流速度：纯气流把水举升至地面所需气流速度为4～5， 举升泡沫所需的气流速度仅为0.1～0.2。泡沫排 液采气方法对于低产井也具有很强的适用性。
排水采气工艺技术 人工助排
研究院
SPA
超水侵强度排水
威远气田排水采出气量 占总产量的95%
助排效果
川西南气矿排水采出气量 占总产量的59%
排水采气工艺应用
研究院
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排水采气工艺应用
川渝气田每年消耗泡沫排水剂300至500吨，消泡剂 400吨。每年增产天然气3亿立方米，综合投入产出比 1:20左右,具有很好的经济效益。
泵注法气水比一般大于 170 m3/m3； 平衡罐加注法气水比一般大于300m3/m3； 泡排车加注法气水比大于200 m3/m3； 投注法气水比大于300 m3/m3，且日产水＜80m3。 ⑤要求工艺井的油套管连通性好。
1、泡沫排水采气工艺
研究院
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泡沫排水采气实施方法－－泵注法
①泵注设备：柱塞泵或试压泵将液体泡沫排水剂注入到井内。 ②注入方式：可采用连续或间歇注入。
三种现象：水对气的封闭 水对气的封隔 水淹
水侵气藏的“解封”：
排水强度 >水侵强度
被水侵气藏 由“水驱气”
转化为
“气驱水”
气井出气
结果 水的封隔
突破
水封气驱出空隙和裂缝中的侵入水
形成
水封气藏的认识
解封的地质机理
研究院
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沿大裂缝（或高 渗段）选择性水窜 四
排水采气工艺技术
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，不然，井筒中将显现积液。
积液的存在将增大对气层的回压，并限制其生产能力，有时乃至会将气层完全压死以致关井。
排除气井井筒及井底周围地层积液过量或产水，并使气井恢复正常生产的方法，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式。
这些工艺的选择取决于气藏的地质特点、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，上升为阻碍提高气井最终采收率的要紧矛盾。
这时气井往往因举液速度太低，不能将地层水即便排出地面而水淹。
优选管柱排水采气工艺确实是在有水气井开采到中后期，从头调整自喷管柱，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式。
优选管柱排水采气工艺，其理论成熟，施工容易，治理方便，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，不必另外特殊设备和动力装置，是充分利用气井自身能量实现持续排水生产，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必然能量的间喷井、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。
对采纳油管公称直径≤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活产。
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，利用井内自动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专门大，故在液体中的气泡老是专门快上升至液面，使液体以泡沫的方式被带出，达到排出井内积液的目的。
第九章 排水采气
第九章排水采气提示排水采气是封闭型水驱气藏生产中常见的采气工艺。
有许多方法可以排出气井中的积液，包括优选管柱、泡沫排水、柱塞气举、连续气举、有杆泵、潜油电泵、水力活塞泵、射流泵等。
本章重点介绍气井携液临界流量、泡沫排水采气、柱塞气举，它们在气藏排水采气工艺中占有十分重要的地位。
第一节气井携液临界流量一、气井积液图9-1气井积液过程气井一般都会产出一些液体，井中液体来源有两种，一是地层中的游离水或烃类凝析液与气体一起渗流进入井筒，液体的存在会影响气井的流动特性；二是地层中含有水汽的天然气流入井筒，由于热损失使温度沿井筒逐渐下降，出现凝析水。
图9-1描述了气井的积液过程。
由图可见，多数气井在正常生产时的流态为环雾流，液体以液滴的形式由气体携带到地面，气体呈连续相而液体呈非连续相。
当气相流速太低，不能提供足够的能量使井筒中的液体连续流出井口时，液体将与气流呈反方向流动并积存于井底，气井中将存在积液。
对于积液来源于凝析水的气井，在积液过程中，由于天然气通常在井筒上部达到露点，液体开始滞留在井筒上部。
当气井流量降低到不能再将液体滞留在井筒上部，液体泡沫随之崩溃，落入井底，井筒下部压力梯度急剧增高。
一般来说，只需少量积液就会使低压气井停喷。
井筒积液将增加对气层的回压、限制井的生产能力，井筒积液量太大可使气井完全停喷，这种情况经常发生在大量产出地层水的低压井内，高压井中液体会以段塞形式出现。
另外，井筒内的液柱会使井筒附近地层受到伤害（反向渗吸），含液饱和度增大，气相渗透率降低，井的产能受到损害。
二、气井携液临界流量气井开始积液时，井筒内气体的最低流速称为气井携液临界流速，对应的流量称为气井携液临界流量。
当井筒内气体实际流速小于临界流速时，气流就不能将井内液体全部排除井口。
杜奈尔等（Turner、Hubbard和Dukler）提出了确定气井携液临界流速和临界流量的两种物理模型，即液膜模型和液滴模型。
液膜模型描述了液膜沿管壁的上升，计算比较复杂。