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摘要:天然气开采的中、晚期气田,随着气田的开发,出水、出砂日益增多,水淹致使停躺井逐渐增多,所以在气田中后期开发中我们应适当延缓见水并控制气中含水比,可采用注泡沫剂、气举、电动潜油泵和水力射流泵等措施,以排出井内积水,使气井恢复生产。同时,必须借助天然气压缩机来进行增压气举开采, 因此,天然气压缩机组,是用于天然气开采和天然气增压集输的重要技术装置。
关键词:排水采气 泡沫排水采气工艺 组合排水 低压井 增压机 增压开采
涩北气田发展中后期,气田地层压力的下降、出水的增加势必将是气田面临的开发上的巨大难题,因此后期开发的采气主体工艺技术的发展将成为气田发展的关键所在,天然气开采的中、晚期,随着气田的开发,出水、出砂日益增多,水淹致使停躺井逐渐增多,所以在气田中后期开发中我们应适当延缓见水并控制气中含水比,对出水的气井不能关井以免停喷,从地下到地面我们都将以一种新的方式去进行气田的开发生产工作。本文我们对气田今后发展的采气工艺技术和地面集输工艺技术做一探讨。
一、采气工艺技术的发展趋势
排水采气工艺技术:随着气田的开发,出水、出砂日益增多,水淹致使停躺井逐渐增多,所以在气田中后期开发中我们应适当延缓见水并控制气中含水比,对出水的气井不能关井以免停喷,对由于出水而停喷的气井,可采用注泡沫剂、气举、电动潜油泵和水力射流泵等措施,以排出井内积水,使气井恢复生产。为了确定气井出水及含水比的变化,了解气田水的活动,需要经常对气井进行检测。
1.泡沫排水采气工艺
泡沫排水采气工艺是往井里加入表面活性剂的一种注排工艺。表面活性剂又叫起泡剂。向井内注入一定数量的起泡剂,井底积水与起泡剂接触以后,借助天然气流的搅动,生成大量低密度的含水泡沫,随气流从井底携带到地面,达到清除井底积液的目的。同时,在携带气泡流的天然气上升到地面后,为防止泡沫带入地面工艺设备,影响正常生产。还需在管线加入设备前,向管线内注入消泡剂,将泡沫除去。
优点:泡沫排水采气具有设备简单、施工容易、见效快、成本低、又不影响气井生产的特点,在采气生产中得到广泛应用。
涩北气田此项工艺技术已经展开,工艺试验阶段完成后根据效果对比、技术分析等手段最终确定适应涩北气田泡沫排水工艺技术,因此,在生产中已经进行了良好的运行。
2.井间互联井筒激动排液复产工艺技术
井间互联井筒激动排液复产工艺技术与常规排出井筒积液工艺完全相反, 该工艺是一种利用相临互联高压气井的天然气将积液停产气井井筒内的积液暂时压回地层, 降低井筒液柱回压, 然后通过开井激动, 提高气井自喷携液能力, 使气井快速排液复产的新技术。在实施中, 首先关闭积液停产井站内流程, 通过井间互联流程将其它井( 最好是低产或不产水井) 的高压气导入该井的集气管线, 打开井口阀门向井内加压并维持1h左右, 把部分积液有效压回地层; 然后关闭井口阀门和站内井间互联流程, 逐序打开该井站内流程和井口生产阀门, 开始生产。该工艺组合灵活, 当气井进入严重积液阶段时,可进行“一举一、一举多、多举一”等多种井间互联气举工艺排液生产。
3.讨论
当然排水采气工艺技术还有多种,针对目前涩北气田的未来主体技术我们的发展方向应该是以上泡沫排水采气工艺技术和井间互联井筒激动排液复产工艺技术为主。
排水采气工艺技术发展趋势可以归结为以下几点:
(1) 随着人们对水驱气藏机理的研究, 发展系列排水采气工艺技术, 重点研究单井排水与气藏工程相结合的气藏整体防治技术,是今后的一个发展方向。
(2) 随着工艺及技术水平的提高, 新技术的应用,使得人工举升技术逐步实现自动化、智能化。
二、涩北气田地面集输工艺发展方向
涩北气田主体地面集输工艺为目前的常温集输工艺流程,然而,由于天然气在开采过程中不可避免地会出现压力的递减,因此 ,处于天然气开采的中、晚期气田,必须借助天然气压缩机来进行增压气举开采,才能把低压井的天然气开采出来,并通过天然气压缩机的增压,进入天然气的主管道。因此,天然气压缩机组,是用于天然气开采和天然气增压集输的重要技术装置。 目前涩北各气田都已经出现了不同程度的压降,尤其涩北一号气田,低压井多,许多低压井无法正常进站生产。在2010年启用一号集气站内压缩机后,对部分低压井进行了复产,从复产效果来看,复产产量每天增加了近20万方左右,起到了不错的效果。为下一步在全气田的推广做了扎实的基础工作。
在涩北气田的中、后期开采中,增压开采势必将成为气田生产的主体技术。
1.对于后期的增压发展以下几点认识
实施增压开采首先要对气井或气田从以下几个方面进行充分论证,避免盲目投资,获取最大经济效益:1)探明气井或气田剩余储量较大,有资源基础;2)气井相对集中,管网完善且匹配,便于集中增压;3)增压对整个气田产量有重大影响,降低井口压力对产量有明显增加作用,能延长气田、气井生产时间。
2.优选增压站址是增压开采的重要环节
2.1对气水同产井单井增压,增压站宜建在该井井场,这样可实现就地分离、低压气增压输送,便于气井与增压站的协调管理,尽可能降低井口工作压力;
2.2对纯气井的单井增压开采,增压站的选择视具体情况而定,可建在单井站,也可建在利于管理、设施较完善、距离不远的集气站;
2.3对集中增压开采方式增壓站宜建在距输气点不远并相对集中的集气站。
3.设备选型及工艺流程改造应与气田生产特点相适应
3.1涩北气田天然气增压生产的特点: ①随着气田天然气的不断开采,气田产量和压力将逐渐降低,输气压力也将随输送气量、用户用气量的变化而波动,所以要求增压设备具有较强的变工况适应能力; ②由于气井较分散,气田应采用低压井集中增压措施; ③涩北气田的天然气纯度较高,腐蚀物含量较低,但疏松砂岩的地质特征导致气田出砂日益严重,利用再增压的工艺手段要求增压设备具有良好的抗腐蚀性能和抗冲击、磨蚀性能; ④天然气在温度的变化时可能析出凝析液、砂粒,影响增压设备的润滑系统,要求增压设备前配备高效的分离器; ⑤气田增压开采要求增压机运转稳定连续; ⑥由于气田天然气生产状况的不断变化,因此,机组及辅助系统的安装,宜为撬装式,以便缩短现场的建设周期和适应搬迁的需要。
3.2设备选型。针对涩北气田增压开采的特点,目前涩北一号天然气增压机共有两台,分别为美国库伯公司的PC-2802/YKCD5.75×11和四川石油天然气压缩机厂生产的ZTY265MH5.75×5.75-B天然气压缩机,由于前期设备运转较少,并没有达到连续运转的要求,2010年连续运转时间也未足180天,所以需要后期的连续试验阶段分析、比较后确定压缩机在气田的适用性。
3.3工艺流程改造。①气田增压站必须满足分离、增压、冷却的基本工艺流程; ②为适应压缩机的启动、停车、正常操作等要求,以及事故停车的可能性,工艺流程中必须考虑天然气压缩机进出口连通,称为“小循环”,压缩机出口气体经冷却、节流降压后,再返回压缩机进口称为站内“大循环”,根据工艺要求具体设置; ③考虑天然气的调压、计量、安全保护、燥声治理、缓冲器、放空等设施; ④压缩机站管线安装时,应注意减小振动防止共振。
4.压缩机工况与气田生产变化相适应是增压开采成功的关键
4.1增压开采应根据气井或气田气的产量、井口生产压力、沿工艺流程的压力损失和输气压力,选择合适的压缩机型号和台数,但是对于气水井增压采气还应考虑备用机组;
4.2压缩机运行中,根据气田集输采气的变化而不断调整工况使之适应。可通过调整转速、压缩缸配气阀数量、压缩缸余隙来实现。
总之在气田发展的中后期我们将以地下排水采气同地面增压开采相结合的方式来进行气田的开采工作。
参考文献:
[1]唐建荣,张鹏,吴洪波,等.孔凡伟天然气增压开采工艺技术在气田开发后期的应用[J]钻采工艺; 2009-03-25.
[1]高锋博,史建国.排水采气工艺技术进展及发展趋势[J]内蒙古石油化工,2008-01-28.
[1]赵煊.排水采气工艺技术研究现状及趋势[J]中国石油和化工标准与质量,2011-04-01.
[1]李怀庆,耿新中,郝春山,赵先进.积液停产气井排液复产的新方法[J]天然气工业,2001-01-28.
[1]魏纳,刘安琪,刘永辉 ,等.排水采气工艺技术新进展[J]新疆石油天然气,2006-06-30.
关键词:排水采气 泡沫排水采气工艺 组合排水 低压井 增压机 增压开采
涩北气田发展中后期,气田地层压力的下降、出水的增加势必将是气田面临的开发上的巨大难题,因此后期开发的采气主体工艺技术的发展将成为气田发展的关键所在,天然气开采的中、晚期,随着气田的开发,出水、出砂日益增多,水淹致使停躺井逐渐增多,所以在气田中后期开发中我们应适当延缓见水并控制气中含水比,对出水的气井不能关井以免停喷,从地下到地面我们都将以一种新的方式去进行气田的开发生产工作。本文我们对气田今后发展的采气工艺技术和地面集输工艺技术做一探讨。
一、采气工艺技术的发展趋势
排水采气工艺技术:随着气田的开发,出水、出砂日益增多,水淹致使停躺井逐渐增多,所以在气田中后期开发中我们应适当延缓见水并控制气中含水比,对出水的气井不能关井以免停喷,对由于出水而停喷的气井,可采用注泡沫剂、气举、电动潜油泵和水力射流泵等措施,以排出井内积水,使气井恢复生产。为了确定气井出水及含水比的变化,了解气田水的活动,需要经常对气井进行检测。
1.泡沫排水采气工艺
泡沫排水采气工艺是往井里加入表面活性剂的一种注排工艺。表面活性剂又叫起泡剂。向井内注入一定数量的起泡剂,井底积水与起泡剂接触以后,借助天然气流的搅动,生成大量低密度的含水泡沫,随气流从井底携带到地面,达到清除井底积液的目的。同时,在携带气泡流的天然气上升到地面后,为防止泡沫带入地面工艺设备,影响正常生产。还需在管线加入设备前,向管线内注入消泡剂,将泡沫除去。
优点:泡沫排水采气具有设备简单、施工容易、见效快、成本低、又不影响气井生产的特点,在采气生产中得到广泛应用。
涩北气田此项工艺技术已经展开,工艺试验阶段完成后根据效果对比、技术分析等手段最终确定适应涩北气田泡沫排水工艺技术,因此,在生产中已经进行了良好的运行。
2.井间互联井筒激动排液复产工艺技术
井间互联井筒激动排液复产工艺技术与常规排出井筒积液工艺完全相反, 该工艺是一种利用相临互联高压气井的天然气将积液停产气井井筒内的积液暂时压回地层, 降低井筒液柱回压, 然后通过开井激动, 提高气井自喷携液能力, 使气井快速排液复产的新技术。在实施中, 首先关闭积液停产井站内流程, 通过井间互联流程将其它井( 最好是低产或不产水井) 的高压气导入该井的集气管线, 打开井口阀门向井内加压并维持1h左右, 把部分积液有效压回地层; 然后关闭井口阀门和站内井间互联流程, 逐序打开该井站内流程和井口生产阀门, 开始生产。该工艺组合灵活, 当气井进入严重积液阶段时,可进行“一举一、一举多、多举一”等多种井间互联气举工艺排液生产。
3.讨论
当然排水采气工艺技术还有多种,针对目前涩北气田的未来主体技术我们的发展方向应该是以上泡沫排水采气工艺技术和井间互联井筒激动排液复产工艺技术为主。
排水采气工艺技术发展趋势可以归结为以下几点:
(1) 随着人们对水驱气藏机理的研究, 发展系列排水采气工艺技术, 重点研究单井排水与气藏工程相结合的气藏整体防治技术,是今后的一个发展方向。
(2) 随着工艺及技术水平的提高, 新技术的应用,使得人工举升技术逐步实现自动化、智能化。
二、涩北气田地面集输工艺发展方向
涩北气田主体地面集输工艺为目前的常温集输工艺流程,然而,由于天然气在开采过程中不可避免地会出现压力的递减,因此 ,处于天然气开采的中、晚期气田,必须借助天然气压缩机来进行增压气举开采,才能把低压井的天然气开采出来,并通过天然气压缩机的增压,进入天然气的主管道。因此,天然气压缩机组,是用于天然气开采和天然气增压集输的重要技术装置。 目前涩北各气田都已经出现了不同程度的压降,尤其涩北一号气田,低压井多,许多低压井无法正常进站生产。在2010年启用一号集气站内压缩机后,对部分低压井进行了复产,从复产效果来看,复产产量每天增加了近20万方左右,起到了不错的效果。为下一步在全气田的推广做了扎实的基础工作。
在涩北气田的中、后期开采中,增压开采势必将成为气田生产的主体技术。
1.对于后期的增压发展以下几点认识
实施增压开采首先要对气井或气田从以下几个方面进行充分论证,避免盲目投资,获取最大经济效益:1)探明气井或气田剩余储量较大,有资源基础;2)气井相对集中,管网完善且匹配,便于集中增压;3)增压对整个气田产量有重大影响,降低井口压力对产量有明显增加作用,能延长气田、气井生产时间。
2.优选增压站址是增压开采的重要环节
2.1对气水同产井单井增压,增压站宜建在该井井场,这样可实现就地分离、低压气增压输送,便于气井与增压站的协调管理,尽可能降低井口工作压力;
2.2对纯气井的单井增压开采,增压站的选择视具体情况而定,可建在单井站,也可建在利于管理、设施较完善、距离不远的集气站;
2.3对集中增压开采方式增壓站宜建在距输气点不远并相对集中的集气站。
3.设备选型及工艺流程改造应与气田生产特点相适应
3.1涩北气田天然气增压生产的特点: ①随着气田天然气的不断开采,气田产量和压力将逐渐降低,输气压力也将随输送气量、用户用气量的变化而波动,所以要求增压设备具有较强的变工况适应能力; ②由于气井较分散,气田应采用低压井集中增压措施; ③涩北气田的天然气纯度较高,腐蚀物含量较低,但疏松砂岩的地质特征导致气田出砂日益严重,利用再增压的工艺手段要求增压设备具有良好的抗腐蚀性能和抗冲击、磨蚀性能; ④天然气在温度的变化时可能析出凝析液、砂粒,影响增压设备的润滑系统,要求增压设备前配备高效的分离器; ⑤气田增压开采要求增压机运转稳定连续; ⑥由于气田天然气生产状况的不断变化,因此,机组及辅助系统的安装,宜为撬装式,以便缩短现场的建设周期和适应搬迁的需要。
3.2设备选型。针对涩北气田增压开采的特点,目前涩北一号天然气增压机共有两台,分别为美国库伯公司的PC-2802/YKCD5.75×11和四川石油天然气压缩机厂生产的ZTY265MH5.75×5.75-B天然气压缩机,由于前期设备运转较少,并没有达到连续运转的要求,2010年连续运转时间也未足180天,所以需要后期的连续试验阶段分析、比较后确定压缩机在气田的适用性。
3.3工艺流程改造。①气田增压站必须满足分离、增压、冷却的基本工艺流程; ②为适应压缩机的启动、停车、正常操作等要求,以及事故停车的可能性,工艺流程中必须考虑天然气压缩机进出口连通,称为“小循环”,压缩机出口气体经冷却、节流降压后,再返回压缩机进口称为站内“大循环”,根据工艺要求具体设置; ③考虑天然气的调压、计量、安全保护、燥声治理、缓冲器、放空等设施; ④压缩机站管线安装时,应注意减小振动防止共振。
4.压缩机工况与气田生产变化相适应是增压开采成功的关键
4.1增压开采应根据气井或气田气的产量、井口生产压力、沿工艺流程的压力损失和输气压力,选择合适的压缩机型号和台数,但是对于气水井增压采气还应考虑备用机组;
4.2压缩机运行中,根据气田集输采气的变化而不断调整工况使之适应。可通过调整转速、压缩缸配气阀数量、压缩缸余隙来实现。
总之在气田发展的中后期我们将以地下排水采气同地面增压开采相结合的方式来进行气田的开采工作。
参考文献:
[1]唐建荣,张鹏,吴洪波,等.孔凡伟天然气增压开采工艺技术在气田开发后期的应用[J]钻采工艺; 2009-03-25.
[1]高锋博,史建国.排水采气工艺技术进展及发展趋势[J]内蒙古石油化工,2008-01-28.
[1]赵煊.排水采气工艺技术研究现状及趋势[J]中国石油和化工标准与质量,2011-04-01.
[1]李怀庆,耿新中,郝春山,赵先进.积液停产气井排液复产的新方法[J]天然气工业,2001-01-28.
[1]魏纳,刘安琪,刘永辉 ,等.排水采气工艺技术新进展[J]新疆石油天然气,2006-06-30.