采气工艺介绍.

1、22内容简介内容简介 采气工艺和采油工艺有很多的不同之处，本讲主要从以下几个采气工艺和采油工艺有很多的不同之处，本讲主要从以下几个方面介绍采气工艺的基本知识：气藏的分类开采；气井管理及海上方面介绍采气工艺的基本知识：气藏的分类开采；气井管理及海上气井生产管柱；排液采气工艺。气井生产管柱；排液采气工艺。 33第一节气藏的分类开采第一节气藏的分类开采 1 1、无水气藏的开采措施无水气藏的开采措施 无边底水气藏的开采不用担心水淹、水窜等问题，所以可适当无边底水气藏的开采不用担心水淹、水窜等问题，所以可适当采用大压差生产，采用适当大压差采气的优点是：采用大压差生产，采用适当大压差采气的优点是： 增加大

2、缝洞与微小缝隙之间的压差，使微缝隙里气易排出增加大缝洞与微小缝隙之间的压差，使微缝隙里气易排出； 充分发挥低渗透区的补给作用；充分发挥低渗透区的补给作用； 发挥低压层的作用；发挥低压层的作用； 提高气藏采气速度，满足生产需要；提高气藏采气速度，满足生产需要； 净化井底，改善井底渗滤条件。净化井底，改善井底渗滤条件。 无水气藏在开发后期会遇到举升能量不足、井底积液（凝析水无水气藏在开发后期会遇到举升能量不足、井底积液（凝析水）等问题，需要采取降低地面流程回压、定期放喷等措施以解决气）等问题，需要采取降低地面流程回压、定期放喷等措施以解决气井生产中存在的问题。井生产中存在的问题。 44第一节气藏的

3、分类开采第一节气藏的分类开采2、有边、底水（或油）气藏的开采有边、底水（或油）气藏的开采（1）控水采气）控水采气 气井在出水前和出水后，为了使气井更好地产气，都存在控制气井在出水前和出水后，为了使气井更好地产气，都存在控制出水问题。对水的控制是通过控制临界流量和控制临界压差来实现出水问题。对水的控制是通过控制临界流量和控制临界压差来实现（2 2）堵水）堵水 对气井的堵水要根据不同的出水类型采取不同的堵水措施。对气井的堵水要根据不同的出水类型采取不同的堵水措施。 （3）排水采气）排水采气 排水采气方式有两种，一是单井中的排水采气，二是在一气藏排水采气方式有两种，一是单井中的排水采气，二是在一气藏

4、中的水活跃区打采水井排水或把水淹井改为排水井，以减缓水向主中的水活跃区打采水井排水或把水淹井改为排水井，以减缓水向主力气井的推进速度。力气井的推进速度。 55第一节气藏的分类开采第一节气藏的分类开采（4）黑油处理）黑油处理 部分含有边底黑油的气藏开采要考虑黑油的处理问题，气井出部分含有边底黑油的气藏开采要考虑黑油的处理问题，气井出黑油给天然气处理系统所带来的主要问题是：黑油给天然气处理系统所带来的主要问题是： 分离器液面难以控制，分离效果不好；分离器液面难以控制，分离效果不好； 黑油与水及乙二醇的亲和性较强，易形成混合物，使乙黑油与水及乙二醇的亲和性较强，易形成混合物，使乙二醇再生系统不能正常

5、工作；二醇再生系统不能正常工作； 黑油不利于海底管线的输送。黑油不利于海底管线的输送。 所以对于含有边底水的气藏的开采，海上平台要设置油和污水所以对于含有边底水的气藏的开采，海上平台要设置油和污水的处理系统。的处理系统。66第一节气藏的分类开采第一节气藏的分类开采3、凝析气藏的开采凝析气藏的开采 为了预防凝析气藏在开发过程中气体中有价值的重烃成分在地为了预防凝析气藏在开发过程中气体中有价值的重烃成分在地层中析出，提高可凝组分的采收率，应尽量将地层压力保持在临界层中析出，提高可凝组分的采收率，应尽量将地层压力保持在临界压力以上开采，也可采用回注干气的方式将地层压力保持在凝析临压力以上开采，也可采

6、用回注干气的方式将地层压力保持在凝析临界压力之上。注干气的时机要根据气藏的压力变化和经济合理性来界压力之上。注干气的时机要根据气藏的压力变化和经济合理性来确定。当产出流体中凝析液的含量低于一定程度（低于确定。当产出流体中凝析液的含量低于一定程度（低于40g/m3）时时，因经济合理原因需停止注干气，因此开采一般可分为二个阶段：，因经济合理原因需停止注干气，因此开采一般可分为二个阶段：第一阶段应尽量将压力保持在临界压力以上开采，避免反凝析现象第一阶段应尽量将压力保持在临界压力以上开采，避免反凝析现象产生，多回收凝析液；第二阶段为纯气藏开采阶段。对于海上凝析产生，多回收凝析液；第二阶段为纯气藏开采阶

7、段。对于海上凝析气藏，受条件限制，回注干气的开采方式要进行经济评价，只有在气藏，受条件限制，回注干气的开采方式要进行经济评价，只有在有经济效益的情况下采用。有经济效益的情况下采用。77第一节气藏的分类开采第一节气藏的分类开采4、含腐蚀流体气藏的开采含腐蚀流体气藏的开采 不少气藏都含有腐蚀性流体，因此这些气藏的开采除了采用不少气藏都含有腐蚀性流体，因此这些气藏的开采除了采用一般气藏的开采方式以外，还要针对气藏本身的腐蚀性流体情况一般气藏的开采方式以外，还要针对气藏本身的腐蚀性流体情况，采取相应的防范措施才能合理开采，对海上气田尤其如此。，采取相应的防范措施才能合理开采，对海上气田尤其如此。 气藏

8、的腐蚀性流体主要有：高腐蚀性和剧毒的硫化氢；二氧气藏的腐蚀性流体主要有：高腐蚀性和剧毒的硫化氢；二氧化碳酸性气体等。对这些腐蚀流体的含量需要准确测定，在超过化碳酸性气体等。对这些腐蚀流体的含量需要准确测定，在超过一定标准后必须采取防护措施，硫化氢分压大于一定标准后必须采取防护措施，硫化氢分压大于0.345MPa的的气气井称为含硫气井，硫化氢含量在井称为含硫气井，硫化氢含量在5%以上者为高含硫气藏，二氧以上者为高含硫气藏，二氧化碳分压在化碳分压在0.021MPa以上就要产生腐蚀需要考虑防护措施，以上就要产生腐蚀需要考虑防护措施，对对含有硫化氢、硫醇、硫醚等有机硫化物的天然气，在地面处理过含有硫化

9、氢、硫醇、硫醚等有机硫化物的天然气，在地面处理过程中还要采用脱除工艺、才能使所采气体符合用户需要。程中还要采用脱除工艺、才能使所采气体符合用户需要。88第二节气井管理及海上气井生产管柱第二节气井管理及海上气井生产管柱 一、气井的生产管理一、气井的生产管理 气井的生产从产层到井底再到井口、输气海管，甚至到下游气气井的生产从产层到井底再到井口、输气海管，甚至到下游气体处理厂，是一个系统协调过程。怎样保证气井能合理生产，又使体处理厂，是一个系统协调过程。怎样保证气井能合理生产，又使各生产环节压力损失分配合理，是气井管理的核心。下面从怎样确各生产环节压力损失分配合理，是气井管理的核心。下面从怎样确定气

10、井的合理产量和气井的工作制度二个不同角度来叙述。定气井的合理产量和气井的工作制度二个不同角度来叙述。 1 1、气井合理产量的确定原则气井合理产量的确定原则 气井的合理产量应满足如下要求：气井的合理产量应满足如下要求： （1）气藏保持合理的采气速度）气藏保持合理的采气速度 气藏的采气速度要合理应满足的条件是：气藏的采气速度要合理应满足的条件是： 气藏能保持较长时间稳产。稳产时间的长短不仅与气藏储气藏能保持较长时间稳产。稳产时间的长短不仅与气藏储量和产量的大小有关，还与气藏是否有边底水、边底水活跃与否等量和产量的大小有关，还与气藏是否有边底水、边底水活跃与否等其他因素有关；其他因素有关； 气藏压力

11、均衡下降。气藏压力均衡下降可以避免边底水气藏压力均衡下降。气藏压力均衡下降可以避免边底水舌进、锥进，这对有水气藏的开采十分重要；舌进、锥进，这对有水气藏的开采十分重要； 99第二节气井管理及海上气井生产管柱第二节气井管理及海上气井生产管柱 气井无水采气期长，此阶段采气量高。气井无水采气期长，气井无水采气期长，此阶段采气量高。气井无水采气期长，资金投入相对少，管理方便，采气成本低；资金投入相对少，管理方便，采气成本低； 气藏开采时间相对较快，采收率高；气藏开采时间相对较快，采收率高； 所需井数少，投资省，经济效益好。所需井数少，投资省，经济效益好。 （2）气井井身不受破坏）气井井身不受破坏 气井

12、的产量要考虑储层岩性和井身的强度，生产压差的强度不气井的产量要考虑储层岩性和井身的强度，生产压差的强度不能引起地层出砂、垮塌或油、套管变形破裂。对于产层胶结紧密、能引起地层出砂、垮塌或油、套管变形破裂。对于产层胶结紧密、不易垮塌的无水气井，根据大量的采气资料表明，合理的产量应控不易垮塌的无水气井，根据大量的采气资料表明，合理的产量应控制在气井绝对无阻流量的制在气井绝对无阻流量的15%-20%以内较好。以内较好。（3）气井出水期晚，不造成早期突发性水淹）气井出水期晚，不造成早期突发性水淹 气井生产压差过大会引起底水锥进或边水舌进。尤其是裂缝性气井生产压差过大会引起底水锥进或边水舌进。尤其是裂缝性

13、气藏，地层水将沿裂缝窜进，引起气井过早出水，甚至造成早期突气藏，地层水将沿裂缝窜进，引起气井过早出水，甚至造成早期突发性水淹。气井过早出水，产层受地层水伤害，造成不良后果。发性水淹。气井过早出水，产层受地层水伤害，造成不良后果。 1010第二节气井管理及海上气井生产管柱第二节气井管理及海上气井生产管柱（4）平稳供气、产能接替与市场需求协调）平稳供气、产能接替与市场需求协调 合理产量的确定可以使气井产量下降不至于过快，气层及井间合理产量的确定可以使气井产量下降不至于过快，气层及井间接替可保持产量稳定，满足市场用户的需要。接替可保持产量稳定，满足市场用户的需要。 2、气井工作制度的确定气井工作制度

14、的确定 气井的工作制度有定产量制度、定井底渗滤速度制度、定井壁气井的工作制度有定产量制度、定井底渗滤速度制度、定井壁压力梯度制度、定井口（井底）压力制度和定井底压差制度等压力梯度制度、定井口（井底）压力制度和定井底压差制度等5种种工作制度，根据海上气田的生产特点，在此只介绍定产量制度、定工作制度，根据海上气田的生产特点，在此只介绍定产量制度、定井口（井底）压力制度和定井底压差制度。井口（井底）压力制度和定井底压差制度。 （1）定产量制度定产量制度 适用于产层岩石胶结紧密的无水气井早期生产，是气井稳产阶适用于产层岩石胶结紧密的无水气井早期生产，是气井稳产阶段最常用的制度。气井投产早期，地层压力高

15、，井口压力高，采用段最常用的制度。气井投产早期，地层压力高，井口压力高，采用气井允许的合理产量生产，具有产量高，采气成本低，易于管理的气井允许的合理产量生产，具有产量高，采气成本低，易于管理的优点。地层压力下降后，可以采取降低井底压力的方法来保持产量优点。地层压力下降后，可以采取降低井底压力的方法来保持产量一定。一定。 1111第二节气井管理及海上气井生产管柱第二节气井管理及海上气井生产管柱（2 2）定井底压差制度）定井底压差制度 （3）定井口（井底）压力制度定井口（井底）压力制度 气井生产到一定时间，当井口压力降到接近输气压力时，应转气井生产到一定时间，当井口压力降到接近输气压力时，应转入定

16、井口压力制度生产。定井口压力制度是定井底压力制度的变形入定井口压力制度生产。定井口压力制度是定井底压力制度的变形，为简化起见，可以近似按定井底压力预测产量变化。，为简化起见，可以近似按定井底压力预测产量变化。 定井口压力制度一般应用在需要有一定外输压力的气井中，或定井口压力制度一般应用在需要有一定外输压力的气井中，或者需要维持井定压力高于凝析压力的凝析气井中。者需要维持井定压力高于凝析压力的凝析气井中。 1212第二节气井管理及海上气井生产管柱第二节气井管理及海上气井生产管柱 二、海上气田常用生产管柱介绍二、海上气田常用生产管柱介绍 1、海上气井生产管柱的基本要求海上气井生产管柱的基本要求 满

17、足开发方案的要求；满足开发方案的要求； 井下必须安装安全控制装置（油管用安全阀、油套环空封井下必须安装安全控制装置（油管用安全阀、油套环空封隔器）；隔器）； 井下工具成熟可靠，结构简单安全；井下工具成熟可靠，结构简单安全； 对含腐蚀流体的气井，井下工具及油管应选用抗腐蚀对含腐蚀流体的气井，井下工具及油管应选用抗腐蚀性能的材料；性能的材料； 油管扣型应选用气密性良好的特殊螺纹；油管扣型应选用气密性良好的特殊螺纹； 对高温、高压气井尽可能减少橡胶密封件；对高温、高压气井尽可能减少橡胶密封件； 对含有对含有H H2 2S,COS,CO2 2等腐蚀气体的气井，封隔器尽量靠近气等腐蚀气体的气井，封隔器尽

18、量靠近气层以保护套管。层以保护套管。 1313第二节气井管理及海上气井生产管柱第二节气井管理及海上气井生产管柱2、海上气田常用生产管柱介绍海上气田常用生产管柱介绍 （1）JZ20-2JZ20-2凝析气田生产管柱主要特点凝析气田生产管柱主要特点（图（图1 1） 油管规格：外径油管规格：外径31/2；材质：；材质：N80.；扣型：扣型：New VAM 安全阀采用油管回收地面控制井下安全阀。安全阀采用油管回收地面控制井下安全阀。 环空密封采用液压坐封永久封隔器与锚定插入密封配合环空密封采用液压坐封永久封隔器与锚定插入密封配合。 生产管柱上安装有密封套筒，防止因温度变化引起的油生产管柱上安装有密封套筒

19、，防止因温度变化引起的油管管伸缩而导致封隔器解封。伸缩而导致封隔器解封。 管柱上安装偏心工作筒和注药单流阀，通过管柱上安装偏心工作筒和注药单流阀，通过/70控制管控制管线线从地面向生产管柱内加注乙二醇，防止水化物的形成。从地面向生产管柱内加注乙二醇，防止水化物的形成。 采用完井管柱下带射孔枪采用完井管柱下带射孔枪TCP负压射孔，减少完井时对负压射孔，减少完井时对地地层的污染。层的污染。 井口装置：中南平台为井口装置：中南平台为5000psi采油树，另两平台采油采油树，另两平台采油树为树为10000psi。 1414第二节气井管理及海上气井生产管柱第二节气井管理及海上气井生产管柱（2）崖）崖13

20、-1气田生产管柱主要特点气田生产管柱主要特点（图（图2 2） 采用采用7大口径、大口径、13CR抗腐材质、气密性良好的抗腐材质、气密性良好的NK33SB螺螺纹油管。纹油管。 安全阀采用安全阀采用CAMCOTRCF-5RD油管回收地面控制井下安全油管回收地面控制井下安全阀，工作压力阀，工作压力5000psi。 隔器采用隔器采用CAMCOHSP-1型液压坐封永久封隔器系统，耐压型液压坐封永久封隔器系统，耐压差差10000psi，耐温耐温204。 7尾管悬挂器加尾管悬挂器加BAKERCPH型永久封隔器进行双重密封型永久封隔器进行双重密封 在在7油管内下射孔枪，用油管内下射孔枪，用“MAXR”悬挂，悬

21、挂，TCP负压射孔，负压射孔，先下生产管柱后射孔，保护地层免受污染。先下生产管柱后射孔，保护地层免受污染。 采用采用FMC整体组合井口采油树起油管伸缩短节的作用。可整体组合井口采油树起油管伸缩短节的作用。可防止因井温的变化引起的油管的伸缩。防止因井温的变化引起的油管的伸缩。1515第二节气井管理及海上气井生产管柱第二节气井管理及海上气井生产管柱（3）平湖油气田生产管柱主要特点）平湖油气田生产管柱主要特点（图（图3 3） 13CR抗腐蚀材料油管及井口装置。抗腐蚀材料油管及井口装置。 油管采用外径为油管采用外径为41/2、密封性良好的、密封性良好的FOX螺纹扣。螺纹扣。 安全阀采用油管回收地面控制

22、安全阀采用油管回收地面控制TEM-6.5井下安全阀。井下安全阀。 封隔器采用封隔器采用CAMCOHSP-1液压坐封永久封隔器。液压坐封永久封隔器。 油管插入密封采用油管插入密封采用G22-S定位插入密封总成。定位插入密封总成。 采用采用“CMU”滑套实现分层开采。滑套实现分层开采。 采用采用TCP负压射孔，先射孔后下生产管柱。负压射孔，先射孔后下生产管柱。 1616第二节气井管理及海上气井生产管柱第二节气井管理及海上气井生产管柱图图1 1 锦州锦州20-220-2气田生产管柱气田生产管柱图图2 2 崖崖13-113-1气田生产管柱气田生产管柱1717第二节气井管理及海上气井生产管柱第二节气井管

23、理及海上气井生产管柱图图3 3 平湖油气田生产管柱平湖油气田生产管柱1818第三节第三节 排液采气工艺排液采气工艺 如何解决气井生产中井筒积液的问题，是气井生产中经常面临如何解决气井生产中井筒积液的问题，是气井生产中经常面临的十分突出的问题。当气井能量不足井筒积液不能排出不仅影响气的十分突出的问题。当气井能量不足井筒积液不能排出不仅影响气井产量，积液过多时还会造成气井停喷。为了解决这个问题人们创井产量，积液过多时还会造成气井停喷。为了解决这个问题人们创造了很多排液采气工艺和方法有效解决了问题。造了很多排液采气工艺和方法有效解决了问题。 对于有水气藏如何阻止水进入井筒，也是解决问题的另一个重对于

24、有水气藏如何阻止水进入井筒，也是解决问题的另一个重要方面，针对出水原因进行的一些堵水工艺也十分有效。只有堵水要方面，针对出水原因进行的一些堵水工艺也十分有效。只有堵水和排水工艺互为补充，才能最有效地解决有水气藏的开采问题。和排水工艺互为补充，才能最有效地解决有水气藏的开采问题。一、各种排液采气工艺方法的评价一、各种排液采气工艺方法的评价 目前排液采气工艺主要有目前排液采气工艺主要有!种方法：优选管柱排水采气、泡沫种方法：优选管柱排水采气、泡沫排水采气、气举排水采气、活塞气举排水采气、游梁抽油机排水采排水采气、气举排水采气、活塞气举排水采气、游梁抽油机排水采气、电潜泵排水采气和射流泵排水采气。根

25、据四川气田总结的经验气、电潜泵排水采气和射流泵排水采气。根据四川气田总结的经验，这，这7种工艺方法适应的范围和达到的水平见表种工艺方法适应的范围和达到的水平见表1。 1919第三节第三节 排液采气工艺排液采气工艺表表1 1 四川气田排水采气工艺四川气田排水采气工艺的适应性及目前达到的水平的适应性及目前达到的水平2020第三节第三节 排液采气工艺排液采气工艺二、优选管柱排水采气二、优选管柱排水采气 为了提高优选管柱排水采气工艺的成功率和增产效果在实际应为了提高优选管柱排水采气工艺的成功率和增产效果在实际应用中要注意以下几个问题：用中要注意以下几个问题： 优选管柱排水采气工艺的关键在确定气井的产量

26、，使其满优选管柱排水采气工艺的关键在确定气井的产量，使其满足足于连续排液的临界流动条件。在气水产量较大的开采早期，两相流于连续排液的临界流动条件。在气水产量较大的开采早期，两相流动的压力摩阻损失是主要矛盾，宜选较大尺寸油管生产，油管处的动的压力摩阻损失是主要矛盾，宜选较大尺寸油管生产，油管处的对比流速对比流速Vr1，是采用大尺寸油管的必要条件。是采用大尺寸油管的必要条件。 精选施工井是这项工艺获得成功的重要因素之一。其选井精选施工井是这项工艺获得成功的重要因素之一。其选井原原则是：气井的水气比则是：气井的水气比WGR40m3 /103m3；气流的对比参数气流的对比参数Vr=qr,均小于均小于1

27、；产出的气水需就地分离，并有相应的低压输气系统和水；产出的气水需就地分离，并有相应的低压输气系统和水处理系统。处理系统。 在拟定设计方案时，油管下入深度应进行强度校核。含硫化在拟定设计方案时，油管下入深度应进行强度校核。含硫化氢气井需用抗硫油管。氢气井需用抗硫油管。 2121第三节第三节 排液采气工艺排液采气工艺三、泡沫排水采气工艺三、泡沫排水采气工艺 泡沫排液采气法是一种施工容易、收效快、成本低、不影响日泡沫排液采气法是一种施工容易、收效快、成本低、不影响日常生产的工艺方法，是产水气田开发的有效增产措施，该技术在我常生产的工艺方法，是产水气田开发的有效增产措施，该技术在我国已发展成熟，并完善

28、配套，目前该技术可在下述条件下应用：井国已发展成熟，并完善配套，目前该技术可在下述条件下应用：井深深3500m；井底底温度井底底温度120；空管气流速不小于；空管气流速不小于0.1m/s；日产日产液量液量100m3，且液态烃含量且液态烃含量30%；产层水总矿化度；产层水总矿化度10mg/l；硫化硫化氢含量氢含量23g/m3；二氧化碳含量二氧化碳含量86g/m3。 气井的气速在气井的气速在1-3m/s范围内不利于泡沫排水，所以泡沫排水的范围内不利于泡沫排水，所以泡沫排水的气井的气量应根据实际生产情况作必要的调整，以避开最不利排液气井的气量应根据实际生产情况作必要的调整，以避开最不利排液的流速。的流速。 2222第三节第三节 排液采气工艺排液采气工艺四、气举排液采气四、气举排液采气 气举是通过气举阀，从地面将高压天然气注入停喷的井中，利气举是通过气举阀，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。用气体的能量举升井筒中的