采气工艺知识

1、采气工艺知识采气工艺知识 把地下的天然气经气井和井口设备开采出地把地下的天然气经气井和井口设备开采出地面的一系列工艺技术统称为采气工艺。面的一系列工艺技术统称为采气工艺。 常规意义上：从射孔孔眼常规意义上：从射孔孔眼井口针阀（气井口针阀（气咀）的生产过程。咀）的生产过程。 从广义上：因近井地层和地面集气系统与从广义上：因近井地层和地面集气系统与井筒生产关系密切，要涵盖从近井地层井筒生产关系密切，要涵盖从近井地层集气站集气站的整个采集气过程。的整个采集气过程。 钻井钻井录井录井测井测井完井完井试气试气投产投产采气采气/ /集输集输枯竭（废弃枯竭（废弃） 采气过程的主要目标：尽可能保持气田的长采气

2、过程的主要目标：尽可能保持气田的长期高产稳产，提高效益。期高产稳产，提高效益。 原则：压力损失及分配合理。在采气过程中原则：压力损失及分配合理。在采气过程中要为气井确定合理的工作制度（气咀要为气井确定合理的工作制度（气咀压力压力产产量），保证天然气在整个气井生产系统中的压力损量），保证天然气在整个气井生产系统中的压力损失分配合理。失分配合理。 天然气从地层天然气从地层射孔孔眼射孔孔眼井筒井筒油管油管采气树采气树针针阀（气咀）阀（气咀）集气支线集气支线集气站集气站集气干线集气干线脱水站脱水站输输气干线的整个生产流程，称为气井生产系统。气干线的整个生产流程，称为气井生产系统。 在气井生产系统中，天

3、然气压能逐渐减少（或降在气井生产系统中，天然气压能逐渐减少（或降低），低）， 开发生产管理的一个重要内容就是对气井生产系开发生产管理的一个重要内容就是对气井生产系统的压力损失分配进行分析，通过调整参数或采用一定的统的压力损失分配进行分析，通过调整参数或采用一定的工艺技术对其进行优化。工艺技术对其进行优化。采气工艺采气工艺是其主要组成部分。是其主要组成部分。 把从气井采出的含有液（固）体杂质的高压天然气变成适合矿场输送的合格天然气的各种设备组合，称为采气流程。 1)单井采气流程单井采气流程 在单井上安装一套包括调压、分离计量和保温设备的流程，成为单井采气流程单井采气流程。 2)2)工艺过程工艺过

4、程 天然气经针阀减压后进入保温套加热升温，再经针阀减压到略高于天然气经针阀减压后进入保温套加热升温，再经针阀减压到略高于输气压力后进入分离器，在分离器中除去液（固）体杂质后，天然气从输气压力后进入分离器，在分离器中除去液（固）体杂质后，天然气从分离器顶部出来经节流装置计量后从集气支线输出。分离出的液（固）分离器顶部出来经节流装置计量后从集气支线输出。分离出的液（固）体从分离器下部放到计量罐后分别放入油罐和水池中。如果只产水不产体从分离器下部放到计量罐后分别放入油罐和水池中。如果只产水不产油，则液体直接从分离器放到水池中计量后回注废井中，以免污染环境。油，则液体直接从分离器放到水池中计量后回注废

5、井中，以免污染环境。为了安全采气，流程上装有安全阀和放空阀，一旦设备超压，安全阀便为了安全采气，流程上装有安全阀和放空阀，一旦设备超压，安全阀便自动开启泄压，也可打开放空阀紧急放空泄压。对产水量大的气井，如自动开启泄压，也可打开放空阀紧急放空泄压。对产水量大的气井，如果开井采气困难，可以先用放空阀排水，待水减少、压力回升后再关放果开井采气困难，可以先用放空阀排水，待水减少、压力回升后再关放空阀，把气输入集气支线。空阀，把气输入集气支线。151022236798121141413单 井 采 气 流 程1-采气井口； 2-针阀； 3-保温套； 4-安全阀； 5-分离器； 6-温度计； 7-节流装置

6、8-集气支线； 9-放空阀；10-计量罐； 11-油罐； 12-水池； 13-井口放空； 14-缓蚀剂罐v3)多井采气流程多井采气流程 把几口单井的采气流程集中在气田适当部位进行集中采气和管理的流程，称为多井常温采气流程，一般具有这种流程的站称为集气站。各单井有集气支线和集气流程连接。集气站的流程和单井的流程是一致的。流程的工艺过程一般包括：流程的工艺过程一般包括：加热加热节流节流分离分离计量等几部分。计量等几部分。其中加热部分是为了预防在节流降压过程中气体温其中加热部分是为了预防在节流降压过程中气体温度过低形成水化物，若气体压力较低，节流后不度过低形成水化物，若气体压力较低，节流后不会形成水

7、化物，集气站流程可简化为：节流会形成水化物，集气站流程可简化为：节流分离分离计量。然后通过汇管输出。计量。然后通过汇管输出。水力加砂压裂水力加砂压裂高能气体压裂高能气体压裂射孔改造联作工艺射孔改造联作工艺复合压裂（爆燃复合压裂（爆燃+ +水力）水力）投球分层压裂投球分层压裂卡封分层压裂卡封分层压裂重复（二次）压裂重复（二次）压裂长井段双封分层压裂长井段双封分层压裂低压气井压裂低压气井压裂（前置液氮、酸、粉砂）复合压裂（前置液氮、酸、粉砂）复合压裂油管传输高能气体压裂油管传输高能气体压裂欠平衡压井电缆传输过油管高能气体压裂欠平衡压井电缆传输过油管高能气体压裂燃气超正压射孔压裂燃气超正压射孔压裂复

8、合射孔压裂复合射孔压裂火药外包式射孔压裂火药外包式射孔压裂采气工艺技术配套系列采气工艺技术配套系列二氧化碳泡沫压裂二氧化碳泡沫压裂酸化酸化机械排液采气工艺机械排液采气工艺利用自身能量带液采气利用自身能量带液采气化学排液采气化学排液采气其它排液采气工艺其它排液采气工艺化学排液增产稳产工艺（平衡罐化学排液增产稳产工艺（平衡罐/ /泵注）泵注）气举排液采气气举排液采气化学排液诱喷复产工艺化学排液诱喷复产工艺复合（组合）排液采气复合（组合）排液采气液氮液氮+ +连续气举复合诱喷排液工艺连续气举复合诱喷排液工艺液氮液氮+ +化排复合排液采气工艺化排复合排液采气工艺高压气举高压气举+ +化排复合排液采气工

9、艺化排复合排液采气工艺理论计算调整方法（球理论计算调整方法（球 / / 椭球液滴模型）椭球液滴模型）动能因子计算调整气井带液工作制度工艺动能因子计算调整气井带液工作制度工艺小油管排液采气工艺小油管排液采气工艺气举阀间歇气举阀间歇/ /复线连续气举工艺复线连续气举工艺液氮液氮/ /翘装式现场制氮气举诱喷工艺翘装式现场制氮气举诱喷工艺原管柱间歇原管柱间歇/ /复线连续气举工艺复线连续气举工艺合压激动合压激动- -正举诱喷正举诱喷- -反举排液组合工艺反举排液组合工艺井间互联井筒激动排液诱喷复产工艺井间互联井筒激动排液诱喷复产工艺电潜泵排液采气工艺电潜泵排液采气工艺柱塞间歇气举排液采气工艺柱塞间歇气

10、举排液采气工艺气举阀环空憋压自举排液采气工艺气举阀环空憋压自举排液采气工艺抽油机排液采气工艺抽油机排液采气工艺复合油管排液采气工艺复合油管排液采气工艺合压激动合压激动+ +气举阀复合气举排液采气工艺气举阀复合气举排液采气工艺补孔井关井复压自力诱喷排液复产工艺补孔井关井复压自力诱喷排液复产工艺采气工艺技术配套系列采气工艺技术配套系列地面高压集气技术地面高压集气技术高低压分输工艺高低压分输工艺低压集气、低压外输工艺低压集气、低压外输工艺集气站高、低压两套外输汇管，流程按需集气站高、低压两套外输汇管，流程按需随时切换，高低压气分别输至高压和低压随时切换，高低压气分别输至高压和低压配气站集中外输配气站

11、集中外输采气工艺技术配套系列采气工艺技术配套系列高压气举管网工艺高压气举管网工艺 酸化又称为基质酸化或孔隙酸化，它是在低于储层岩石破裂压力下，将酸液注入地层孔隙、裂缝中，通过酸液和地层岩石矿物的反应，溶解部分岩石矿物或堵塞物质，从而扩大或沟通地层岩石的孔隙裂缝，改善地层近井地带渗透率，提高气井产量的工艺措施。酸化增产原理酸化增产原理 因为气井生产时大部分压力损失都发生在井筒附近，只要能因为气井生产时大部分压力损失都发生在井筒附近，只要能较大地增加近井地带地层的渗透能力，使气井获得增产。较大地增加近井地带地层的渗透能力，使气井获得增产。无损害气井酸处理最大增产倍数图无损害气井酸处理最大增产倍数图

12、 酸液体系酸液体系 酸液体系：盐酸、土酸、胶凝酸、泡沫酸、乳化酸等。酸液体系：盐酸、土酸、胶凝酸、泡沫酸、乳化酸等。 酸化施工一般都使用各种强酸（如盐酸、氢氟酸等）酸化施工一般都使用各种强酸（如盐酸、氢氟酸等）作为工作液的主料，并加入各种添加剂以保证其综合性作为工作液的主料，并加入各种添加剂以保证其综合性能指标达到工艺要求。能指标达到工艺要求。 定义：定义：是在高于岩石破裂压力下，将压裂液和支是在高于岩石破裂压力下，将压裂液和支撑剂注入地层被压开的裂缝中，形成具有良好导撑剂注入地层被压开的裂缝中，形成具有良好导流能力的裂缝，达到增产的目的。流能力的裂缝，达到增产的目的。水力压裂的工艺过程：水力

13、压裂的工艺过程：憋压憋压造逢造逢裂缝延伸裂缝延伸充填支撑剂充填支撑剂裂缝闭合裂缝闭合增产原理增产原理和酸化一样，压裂是通过提高地层的和酸化一样，压裂是通过提高地层的渗透率增产的。不同的是酸化只能改善近渗透率增产的。不同的是酸化只能改善近井地带的渗透率，而压裂却能够在地层内井地带的渗透率，而压裂却能够在地层内造出一条或数条人工裂缝，由于有裂缝的造出一条或数条人工裂缝，由于有裂缝的存在，有可能出现以下两种情况使气井获存在，有可能出现以下两种情况使气井获得大幅度增产：得大幅度增产：(2) (2) 压裂沟通了新油气源压裂沟通了新油气源。压裂产生的裂缝也可能穿过夹层（垂向）沟通原油油气层以为压裂产生的裂

14、缝也可能穿过夹层（垂向）沟通原油油气层以为的新油气层，或者穿过低渗区（水平方向）沟通新油气源的新油气层，或者穿过低渗区（水平方向）沟通新油气源(1) (1) 改变流体的渗流状改变流体的渗流状态：态：使原来径向流动变使原来径向流动变为油层与裂缝近似的单为油层与裂缝近似的单向流动和裂缝与井筒间向流动和裂缝与井筒间的单向流动，消除了径的单向流动，消除了径向节流损失，降低了能向节流损失，降低了能量消耗。量消耗。（a a）浅穿透裂缝渗流模式图浅穿透裂缝渗流模式图 （b b）深穿透裂缝渗流模式图深穿透裂缝渗流模式图压裂气井渗流模型图压裂气井渗流模型图 增产原理增产原理压裂液体系压裂液体系 压裂液是为造缝与

15、携砂使用的液体，是水力压裂液是为造缝与携砂使用的液体，是水力压裂的关键组成部分。压裂的关键组成部分。 压裂液是一个总称，根据其在压裂过程中压裂液是一个总称，根据其在压裂过程中的任务不同可分为前置液、携砂液和顶替液。的任务不同可分为前置液、携砂液和顶替液。 1）前置液：作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的）前置液：作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝以备后面的携砂液进入，它还起到一定的降温作用。裂缝以备后面的携砂液进入，它还起到一定的降温作用。有时为了提高前置液的工作效率，在一部分前置液中加有时为了提高前置液的工作效率，在一部分前置液中加细砂以堵塞地层中的微隙，减少液体的滤失。细砂以堵塞地层中的

16、微隙，减少液体的滤失。 2）携砂液：作用是将支撑剂带入裂缝中并将砂子放）携砂液：作用是将支撑剂带入裂缝中并将砂子放到预定位置上去。在压裂液的总量中，这部分占的比重到预定位置上去。在压裂液的总量中，这部分占的比重较大。有造缝及冷却地层的作用。较大。有造缝及冷却地层的作用。 3）顶替液：作用是打完携砂液后，用于将井筒中全）顶替液：作用是打完携砂液后，用于将井筒中全部携砂液替入裂缝中。中间顶替液用来将携砂液送到预部携砂液替入裂缝中。中间顶替液用来将携砂液送到预定位置，并有预防砂卡的作用。定位置，并有预防砂卡的作用。 压裂工艺对工作液的要求：压裂工艺对工作液的要求： 具有足够的粘度和理想的流变性能；具

17、有足够的粘度和理想的流变性能； 具有良好的悬砂性能；具有良好的悬砂性能； 低滤失性；低滤失性； 低摩阻；低摩阻； 易于返排；易于返排； 对裂缝导流能力和地层渗透率的损害最小。对裂缝导流能力和地层渗透率的损害最小。 目前，压裂施工使用的大多是胍胶或改性胍胶作压裂液。目前，压裂施工使用的大多是胍胶或改性胍胶作压裂液。虽然也研制成功多种替代的植物胶虽然也研制成功多种替代的植物胶( (如田菁胶、魔芋胶等如田菁胶、魔芋胶等) )，但，但因性能、原料供应和价格等原因，未能得到广泛应用。因性能、原料供应和价格等原因，未能得到广泛应用。 支撑剂体系支撑剂体系 支撑剂：储层形成裂缝后支撑剂：储层形成裂缝后,由携

18、砂液输送、由携砂液输送、携带充填至裂缝中的具有一定强度与圆球度的携带充填至裂缝中的具有一定强度与圆球度的固体颗粒。固体颗粒。 作用：泵注停止并且缝内液体排出后保持作用：泵注停止并且缝内液体排出后保持裂缝处于张开状态，地层流体可通过高导流能裂缝处于张开状态，地层流体可通过高导流能力的支撑剂由裂缝流向井底。力的支撑剂由裂缝流向井底。 支撑剂体系支撑剂体系支撑剂的性能要求支撑剂的性能要求(1)(1)粒径均匀，密度小粒径均匀，密度小(2)(2)强度大，破碎率小强度大，破碎率小(3)(3)园度和球度高园度和球度高(4)(4)杂质含量少杂质含量少(5)(5)来源广，价廉来源广，价廉 支撑剂与裂缝导流能力支

19、撑剂与裂缝导流能力 压裂施工结束后，施工液体排出地面，留在气层中并压裂施工结束后，施工液体排出地面，留在气层中并能使气井获得增产的只有支撑剂，这些支撑剂能否达到预能使气井获得增产的只有支撑剂，这些支撑剂能否达到预期的增产效果，取决于以下三个方面：期的增产效果，取决于以下三个方面： 支撑剂的抗压强度；支撑剂的抗压强度； 支撑剂在裂缝中的分布；支撑剂在裂缝中的分布； 所形成的支撑剂裂缝的导流能力。所形成的支撑剂裂缝的导流能力。储层改造储层改造酸压技术酸压技术 酸压酸压是在足以压开地层形成裂缝或撑开地层原有裂缝压力是在足以压开地层形成裂缝或撑开地层原有裂缝压力下，对地层挤酸的一种酸化工艺。下，对地层

20、挤酸的一种酸化工艺。 酸压施工方法有两种：酸压施工方法有两种：一种是只挤酸；另一种是先挤前置一种是只挤酸；另一种是先挤前置液造缝，待裂缝向长、宽发展，然后再挤酸。液造缝，待裂缝向长、宽发展，然后再挤酸。 酸压增产原理：酸压增产原理：首先依靠压裂泵的水力作用，压开地层形首先依靠压裂泵的水力作用，压开地层形成新裂缝或撑开地层中原有裂缝。同时，依靠盐酸液的化学溶成新裂缝或撑开地层中原有裂缝。同时，依靠盐酸液的化学溶蚀作用，沿压开、撑开的裂缝溶蚀碳酸盐岩，使这些裂缝成为蚀作用，沿压开、撑开的裂缝溶蚀碳酸盐岩，使这些裂缝成为具有良好导流能力的酸蚀裂缝，从而减少了天然气流向井筒的具有良好导流能力的酸蚀裂缝

21、，从而减少了天然气流向井筒的阻力，使气井获得增产效果。阻力，使气井获得增产效果。储层改造储层改造高能气体压裂高能气体压裂高能气体压裂是高能气体压裂是利用特定的发射药或推进剂在油利用特定的发射药或推进剂在油气井的目的层段高速燃烧，产生高温高压气体，压裂地气井的目的层段高速燃烧，产生高温高压气体，压裂地层形成多条自井眼呈放射状的径向裂缝，清除油气层污层形成多条自井眼呈放射状的径向裂缝，清除油气层污染及堵塞物，有效地降低表皮系数，从而达到油气井增染及堵塞物，有效地降低表皮系数，从而达到油气井增产的目的的一种工艺技术。产的目的的一种工艺技术。该工艺低成本、高产出，进液少、无污染，较强该工艺低成本、高产

22、出，进液少、无污染，较强的分层针对性和不受地层压力系数高低及水敏酸敏限制的分层针对性和不受地层压力系数高低及水敏酸敏限制的优点，为气田开发中后期的稳产和提高最终采收率提的优点，为气田开发中后期的稳产和提高最终采收率提供了有力的技术支撑。供了有力的技术支撑。中原油田天然气产销厂储层改造储层改造高能气体高能气体+水力加砂压裂联作水力加砂压裂联作是一项在综合水力压裂和高能气体压裂优点的基础上发展起来的是一项在综合水力压裂和高能气体压裂优点的基础上发展起来的一项新工艺技术。施工时，先对目的层实施高能气体压裂，在近井地一项新工艺技术。施工时，先对目的层实施高能气体压裂，在近井地带形成多条不受地应力控制的

23、径向裂缝，再实施水力加砂压裂，在井带形成多条不受地应力控制的径向裂缝，再实施水力加砂压裂，在井周形成多条有支撑剂的裂缝，有效弥补了高能气体压裂缝短和水力加周形成多条有支撑剂的裂缝，有效弥补了高能气体压裂缝短和水力加砂压裂裂缝少的不足，使气层的渗透性得到充分改善。砂压裂裂缝少的不足，使气层的渗透性得到充分改善。水力加砂压裂水力加砂压裂 高能气体高能气体+水力加砂压裂联作水力加砂压裂联作 中原油田天然气产销厂储层改造储层改造复合射孔复合射孔是一项提高射孔完善程度的新工艺技术。该技术可在射孔的同是一项提高射孔完善程度的新工艺技术。该技术可在射孔的同时，解除井周污染，大大提高射孔完善程度，也适用于新井

24、的投产和时，解除井周污染，大大提高射孔完善程度，也适用于新井的投产和老井的补孔完善层系。老井的补孔完善层系。 2000年年11月，我们在接近枯竭的停产气井挖潜作业中首次应用，月，我们在接近枯竭的停产气井挖潜作业中首次应用，使地层压力系数不足使地层压力系数不足0.2的停产井的停产井文文92-47井获得井获得3.5万方万方/日的高日的高产气流，累计增产天然气产气流，累计增产天然气327万方。万方。2003年年1月，我们又在文月，我们又在文23气田气田文文108-1井实施获得成功。该井井段跨度长、固井质量差，常规水力井实施获得成功。该井井段跨度长、固井质量差，常规水力加砂压裂风险很大，应用该技术后，

25、日产气量由措施前的加砂压裂风险很大，应用该技术后，日产气量由措施前的2.7万方万方/日日提高到提高到8.6万方万方/日，效果非常明显。日，效果非常明显。该技术试验应用的成功，还为低压低产或停产气井的低成本挖该技术试验应用的成功，还为低压低产或停产气井的低成本挖潜提供了新的技术途径。潜提供了新的技术途径。思路：思路：根据气井的不同特点采取不同的储层改造技术。根据气井的不同特点采取不同的储层改造技术。沙四沙四1-21-2气藏气井，采用大型压裂的气藏气井，采用大型压裂的“长裂缝长裂缝”法，增加动用储量。法，增加动用储量。沙四沙四3-83-8气藏气井，气井射开井段长，压力系数低，井况差，根据不气藏气井

26、，气井射开井段长，压力系数低，井况差，根据不同井条件采用不同改造方法。同井条件采用不同改造方法。射开井段相对集中、压力系数低的气井，用射开井段相对集中、压力系数低的气井，用COCO2 2泡沫压裂技术泡沫压裂技术。长井段射孔的气井，采用长井段射孔的气井，采用“暂堵法暂堵法”压裂技术压裂技术，将压力系数低的主产，将压力系数低的主产气层暂堵，压开产气少的高压气层，然后合采。气层暂堵，压开产气少的高压气层，然后合采。井况差、污染严重或挖潜风险较大的气井，采用井况差、污染严重或挖潜风险较大的气井，采用高能气体压裂或复合高能气体压裂或复合压裂、卡封保套压裂及小型压裂技术压裂、卡封保套压裂及小型压裂技术。对

27、于分块断层附近的气井压裂改造时，要对于分块断层附近的气井压裂改造时，要控制压裂规模控制压裂规模，防止边块地，防止边块地层水对主块造成影响。层水对主块造成影响。2 2、排液采气技术、排液采气技术目的是及时排除低压低产气井的井筒积液，目的是及时排除低压低产气井的井筒积液，降低井筒液柱对地层的回压，提高气井的生产压降低井筒液柱对地层的回压，提高气井的生产压差和产能。差和产能。 中原油田天然气产销厂思路思路：形成形成以最小携液理论为指导，以气举为核心，以以最小携液理论为指导，以气举为核心，以泡排和其它排液为辅泡排和其它排液为辅的配套排液采气工艺技术系列。的配套排液采气工艺技术系列。 对于产能较高，携液

28、稳定的气井，及时将目前对于产能较高，携液稳定的气井，及时将目前2 21 1/ /2 2英寸油英寸油管更换为管更换为2 2英寸油管或连续油管。英寸油管或连续油管。 对于产能较低的产液井及时改进低压流程，并实施泡沫排对于产能较低的产液井及时改进低压流程，并实施泡沫排液措施。液措施。 对于不能正常带液生产的气井，采用复线连续气举或化排对于不能正常带液生产的气井，采用复线连续气举或化排措施。措施。 排液采气技术排液采气技术井筒气流流速不低于垂直两相管流的最小带液流速。理论计算调整方法（理论计算调整方法（TernerTerner雾流模型）雾流模型）25.0215.7ggLgVTurnerTurner液滴

29、模型液滴模型对应的最小对应的最小带液气量带液气量 ZTAVPqgwfsc25 Vg 最小带液气流流速；最小带液气流流速； 气液界面张力；气液界面张力； L 液体密度；液体密度； g 气体密度；气体密度； qsc最小带液气量；最小带液气量； Pwf 管鞋流动压力；管鞋流动压力； A 油管截面积；油管截面积； T ，Z管鞋温度、压缩系数；管鞋温度、压缩系数； 排液采气排液采气利用气井自身能量排液采气利用气井自身能量排液采气中原油田天然气产销厂排液采气排液采气利用气井自身能量排液采气利用气井自身能量排液采气动能因子理论动能因子理论适用于有一定的产能和压力的产水气井。适用于有一定的产能和压力的产水气井

30、。F F2.92.9 1010-7-7 Q (TsZs/Ps) Q (TsZs/Ps)0.50.5/D/D2 2式中：式中： FF动能因子；动能因子；QQ气井产气量；气井产气量； 天然气比重；天然气比重；DD油管内径；油管内径； TsTs，PsPs，ZsZs油管鞋处的温度、压力、压缩系数油管鞋处的温度、压力、压缩系数通过通过3030多井次的调整和统计分析，得出如下经验参数：多井次的调整和统计分析，得出如下经验参数：F8.0F8.0，气井可以稳定带液生产（雾流或环膜流）；气井可以稳定带液生产（雾流或环膜流）；F F8.08.0，带液不稳定，易积液（段塞流或气泡流）。带液不稳定，易积液（段塞流或气

31、泡流）。通过下入小油管，减小气流截面，提高流速通过下入小油管，减小气流截面，提高流速带水。带水。我厂目前大部分气井的油管为我厂目前大部分气井的油管为2 2，均取得良，均取得良好排液效果。好排液效果。 排液采气排液采气小油管排液采气工艺小油管排液采气工艺化学排水采气具有设备简单、施工容易、见效快、化学排水采气具有设备简单、施工容易、见效快、成本低。不影响气井正常生产的优点，在采气工业中得成本低。不影响气井正常生产的优点，在采气工业中得到普遍应用。到普遍应用。泡沫排水采气泡沫排水采气是往井里加入表面活性剂的一种助排工艺。表面活是往井里加入表面活性剂的一种助排工艺。表面活性剂，是指那些只要有少量存在

32、，就能大大降低水的表性剂，是指那些只要有少量存在，就能大大降低水的表面张力（表面张力，是促使水滴表面积收缩，抵抗水滴面张力（表面张力，是促使水滴表面积收缩，抵抗水滴表面伸张的一种力）的物质。表面活性剂加到待水能力表面伸张的一种力）的物质。表面活性剂加到待水能力差的井里后，对排水有以下作用：差的井里后，对排水有以下作用：排液采气排液采气化学排液采气化学排液采气井筒流态有4种井筒流态是指流动过程中气、油、水的分布状态，与气油及气水体积比、流速和气油水界面性质有关。雾状流：气流速度高，其能量大于水的内聚里，水被粉碎成雾状，随着雾状流：气流速度高，其能量大于水的内聚里，水被粉碎成雾状，随着气流流动。气

33、在油管中是连续相，水是分散相。气流流动。气在油管中是连续相，水是分散相。环膜流：气流速度高，但低于雾状流，水不能被气流全部粉碎，在高速环膜流：气流速度高，但低于雾状流，水不能被气流全部粉碎，在高速流动下，气位于油管中心，水紧靠油管内壁，呈环膜流。水部分是连续流动下，气位于油管中心，水紧靠油管内壁，呈环膜流。水部分是连续相，部分是分散相，气是连续相，环膜在气液两相间的剪切力推动下，相，部分是分散相，气是连续相，环膜在气液两相间的剪切力推动下，随气流向上运动。随气流向上运动。气泡 流断塞流雾状 流环膜流井筒流态有4种井筒流态是指流动过程中气、油、水的分布状态，与气油及气水体积比、流速和气油水界面性

34、质有关。气泡流：气流速度低于段塞流。气以气泡状分散在水中，穿过水上升到气泡流：气流速度低于段塞流。气以气泡状分散在水中，穿过水上升到 水面而消失，气泡流没又带水能力。水面而消失，气泡流没又带水能力。气泡 流断塞流雾状 流环膜流四种流态中，以雾状流带水能力最佳，环膜流、段塞流次四种流态中，以雾状流带水能力最佳，环膜流、段塞流次之，气泡流最差。之，气泡流最差。一是可以降低水的表面张力，使水在气流的一是可以降低水的表面张力，使水在气流的扰动下容易分散发泡，把密度较大的水变成泡沫，扰动下容易分散发泡，把密度较大的水变成泡沫，因而易被气流携带到地面。因而易被气流携带到地面。排液采气排液采气化学排液采气化

35、学排液采气二是有助于油管中汽水流态的转变，成为雾二是有助于油管中汽水流态的转变，成为雾状流或环膜流。状流或环膜流。三是可以提高气泡流态的鼓泡高度，使原本三是可以提高气泡流态的鼓泡高度，使原本鼓泡高度到不了井口的气井能够到达井口自溢。鼓泡高度到不了井口的气井能够到达井口自溢。排液采气排液采气化学排液采气化学排液采气四是减少了气流的滑脱损失。四是减少了气流的滑脱损失。选井原则 生产中，产量逐渐减小，油套压差逐生产中，产量逐渐减小，油套压差逐渐增大、显示积液的气井。渐增大、显示积液的气井。 流压梯度较大（流压梯度较大（0.5MPa/100m），），且自上而下有明显增大的气井且自上而下有明显增大的气井

36、 。排液采气排液采气化学排液采气化学排液采气中原油田天然气产销厂排液采气排液采气系列化的气举排液采气系列化的气举排液采气气举是一项适应性很强的油气井排液复产增产工艺。气举是一项适应性很强的油气井排液复产增产工艺。利用气田内部高低压井并存的优势，我们在未增加任何增利用气田内部高低压井并存的优势，我们在未增加任何增压设备的情况下，根据不同条件产液气井的特点，先后试压设备的情况下，根据不同条件产液气井的特点，先后试验成功了多种气举工艺，形成了基本完整的气举排液采气验成功了多种气举工艺，形成了基本完整的气举排液采气工艺技术系列：工艺技术系列：单线间歇气举工艺；单线间歇气举工艺；复线间歇和连续气举工艺；

37、复线间歇和连续气举工艺；气举阀间歇和连续气举工艺；气举阀间歇和连续气举工艺；井间互联气举工艺。井间互联气举工艺。现场灵活采取现场灵活采取正举、反举、合举、挤压激动正举、反举、合举、挤压激动等多种方等多种方式。式。实施原理 用临井高压气通过积液井自身集气管线对积液井实用临井高压气通过积液井自身集气管线对积液井实施原管柱短时间气举，井口放喷排液。施原管柱短时间气举，井口放喷排液。可用于地层压力较低，产液量小的积液停产气井进可用于地层压力较低，产液量小的积液停产气井进行周期性诱喷复产行周期性诱喷复产 。选井选井条件条件 排液采气排液采气气举气举原管柱间歇气举工艺原管柱间歇气举工艺 方式一：方式一：气

38、源压力较高时气源压力较高时, 可用于实施可用于实施 原管柱气举排液原管柱气举排液诱喷诱喷同原管柱气举（正举同原管柱气举（正举&反举）反举） 在应用上，根据气源和被举井压力的高低关系，选择不在应用上，根据气源和被举井压力的高低关系，选择不同的排液工艺方法。同的排液工艺方法。井间互连互举，在压裂井、作业井复产过程中，起到井间互连互举，在压裂井、作业井复产过程中，起到了重要作用，结束了作业井靠液氮诱喷复产的历史。了重要作用，结束了作业井靠液氮诱喷复产的历史。排液采气排液采气气举气举井间互联排液诱喷复产井间互联排液诱喷复产井口气举流程井口气举流程放空放空方式二：方式二：气源压力相对较低时，可采

39、用原管柱井筒激动气举气源压力相对较低时，可采用原管柱井筒激动气举诱喷工艺方式诱喷工艺方式井筒原状井筒原状合压降液合压降液放喷激动放喷激动排液采气排液采气气举气举井间互联排液诱喷复产井间互联排液诱喷复产合压激动合压激动反举排液反举排液正举诱喷正举诱喷方式三：气源压力明显不足时，采用方式三：气源压力明显不足时，采用“合压激动合压激动-正举诱喷正举诱喷-反反举排液组合举排液组合”工艺工艺下图下图 井口气举流程井口气举流程放空放空放空放空井间互联排液诱喷复产井间互联排液诱喷复产 双放喷管线双放喷管线 排液过程要连续，切排液过程要连续，切换放喷方式时，不得停换放喷方式时，不得停顿或关井顿或关井 。实施原

40、理 铺设气举复线，引用临井高压气对积液井实施原管铺设气举复线，引用临井高压气对积液井实施原管柱连续气举柱连续气举 。以动能因子为理论基础，安装高压计量设备，确定以动能因子为理论基础，安装高压计量设备，确定最小注气量，形成生产井的最大生产压差。最小注气量，形成生产井的最大生产压差。 技术技术关键关键 排液采气排液采气气举气举复线连续气举工艺复线连续气举工艺 中原油田天然气产销厂排液采气排液采气气举气举气举阀气举阀 充气室波纹管凡尔球凡尔球座PcPtAbAp打开状态Pd中原油田天然气产销厂排液采气排液采气柱塞排液采气柱塞排液采气柱塞排液采气工艺是一种利用投柱塞排液采气工艺是一种利用投放在井筒油管内

41、的柱塞的上下运动放在井筒油管内的柱塞的上下运动来排除和防止井筒积液的间歇气举来排除和防止井筒积液的间歇气举排液采气工艺。该工艺设备对井筒排液采气工艺。该工艺设备对井筒管柱的工况条件要求不高（包括井管柱的工况条件要求不高（包括井斜和轻度弯曲），安装施工方便，斜和轻度弯曲），安装施工方便，工艺完善，适应我厂部分产液气井工艺完善，适应我厂部分产液气井的特点和要求。的特点和要求。20022002年在我厂户部寨气田年在我厂户部寨气田部部1-41-4井和卫井和卫351-1351-1井井试验应用取得成功，。试验应用取得成功，。中原油田天然气产销厂排液采气排液采气复合排液采气复合排液采气复合排液采气工艺是两种

42、或两种以上排液采气工艺技复合排液采气工艺是两种或两种以上排液采气工艺技术组合进行复合排液。术组合进行复合排液。中原油田天然气产销厂排液采气排液采气复合排液采气复合排液采气井筒激动诱喷井筒激动诱喷+气举阀气举阀l井筒激动诱喷井筒激动诱喷+ +气举阀连气举阀连续气举复合联作工艺续气举复合联作工艺在气在气举方案设计中，利用井筒激动举方案设计中，利用井筒激动诱喷工艺中的合压激动过程有诱喷工艺中的合压激动过程有降低井筒液面高度的作用，在降低井筒液面高度的作用，在保证气举诱喷效果的前提下，保证气举诱喷效果的前提下，以合压激动后的液面作为气举以合压激动后的液面作为气举设计的初始液面，可增加各级设计的初始液面

43、，可增加各级气举阀的下入深度，减少气举气举阀的下入深度，减少气举阀级数。阀级数。 2实施方式 积液井地层压力较高，或气源井井口压力较低积液井地层压力较高，或气源井井口压力较低时，实施气举排液工艺。时，实施气举排液工艺。选井选井条件条件 铺设气举复线，铺设气举复线， 井筒设计安装气举阀井筒设计安装气举阀 ，引临，引临井高压气连续气举。井高压气连续气举。排液采气排液采气复合排液采气复合排液采气气举阀气举阀+复线连续气举工艺复线连续气举工艺中原油田天然气产销厂排液采气排液采气复合排液采气复合排液采气l液氮液氮+连续气举联作工艺连续气举联作工艺先用液氮排液，紧随其后先用液氮排液，紧随其后连续气举维持生

44、产。适用于地层产液量大、气源压力较低的连续气举维持生产。适用于地层产液量大、气源压力较低的气井排液复产。气井排液复产。l液氮液氮+化排联作工艺化排联作工艺先用液氮快速掏空井筒积液，先用液氮快速掏空井筒积液，紧接着实施化排维持气井的连续带液生产。适用于有一定产紧接着实施化排维持气井的连续带液生产。适用于有一定产能、地层产液量大、临近无气举气源的气井排液复产。能、地层产液量大、临近无气举气源的气井排液复产。中原油田天然气产销厂排液采气排液采气复合排液采气复合排液采气l化排化排+连续气举联作工艺连续气举联作工艺先实施高压气举掏空井筒先实施高压气举掏空井筒积液，紧接着向井筒注入发泡剂，并降低注气量，维

45、持气井积液，紧接着向井筒注入发泡剂，并降低注气量，维持气井带液生产。适用于井底流压和产能较低、产液量不大但对生带液生产。适用于井底流压和产能较低、产液量不大但对生产影响大的气井排液采气。产影响大的气井排液采气。l化排化排+井筒激动诱喷复合联作工艺井筒激动诱喷复合联作工艺在实施井筒激动在实施井筒激动诱喷开井前，向井筒油管及环空内注入适量化排剂，实施化诱喷开井前，向井筒油管及环空内注入适量化排剂，实施化排辅助，充分发挥有限的井筒储容气体的激动诱喷排液作用，排辅助，充分发挥有限的井筒储容气体的激动诱喷排液作用，缩短诱喷周期，提高排液效果和诱喷成功率。缩短诱喷周期，提高排液效果和诱喷成功率。思路思路：

46、降低外输压力，减少井口回压；敷设气举管网，降低外输压力，减少井口回压；敷设气举管网，引入高压气源。引入高压气源。在保持原高压集输流程的情况下，实施高低压分输地面流在保持原高压集输流程的情况下，实施高低压分输地面流程改造，降低低产气井外输压力，提高低产气井产能。程改造，降低低产气井外输压力，提高低产气井产能。利用高低压井并存的条件，通过敷设专门管线，将高压气利用高低压井并存的条件，通过敷设专门管线，将高压气用于作业井诱喷和低产井排液。用于作业井诱喷和低产井排液。3 3、地面集输技术、地面集输技术中原油田天然气产销厂地面集输地面集输 地面高压集气技术地面高压集气技术适用于气田开发初期和中期定产量生

47、产阶段的高适用于气田开发初期和中期定产量生产阶段的高压稳产阶段，气井通过井口小幅度节流、高压进站、压稳产阶段，气井通过井口小幅度节流、高压进站、水套炉加温、二级节流降压、分离器分离和计量，可水套炉加温、二级节流降压、分离器分离和计量，可充分利用气井压能实现不增压远程输气。充分利用气井压能实现不增压远程输气。中原油田天然气产销厂地面集输地面集输 高低压分输工艺高低压分输工艺适用于有处于低压低产、定井口压力生产阶段气井的适用于有处于低压低产、定井口压力生产阶段气井的气田，既可以提高低压井的产能，又能保证高压气井的正气田，既可以提高低压井的产能，又能保证高压气井的正常高压外输。常高压外输。2003年

48、，我们在文年，我们在文23气田原有高压管网的基础上，气田原有高压管网的基础上，实施了文实施了文23气田整体高低压分输流程改造，达到了同一集气田整体高低压分输流程改造，达到了同一集气站内高低压管网并存、相互独立、实时切换的目的，大气站内高低压管网并存、相互独立、实时切换的目的，大大延长了多数产液气井和低压气井的自喷采气期。改造后大延长了多数产液气井和低压气井的自喷采气期。改造后高低压井分别实施气液混输，互不干扰，井口压力降低了高低压井分别实施气液混输，互不干扰，井口压力降低了2MPa，维持和恢复了大部分低产气井的产能，日增气维持和恢复了大部分低产气井的产能，日增气8.5万方以上。万方以上。 中原

49、油田天然气产销厂 低压集气外输工艺低压集气外输工艺 适用于气田或集气站的气井整体处于低压低产的定适用于气田或集气站的气井整体处于低压低产的定井口压力生产阶段的气田（井），可提高气井的产能并井口压力生产阶段的气田（井），可提高气井的产能并延长气井的稳产年限，是气田开发后期的必然选择。延长气井的稳产年限，是气田开发后期的必然选择。 文文24气田实施低压外输改造后延长自喷采气一年气田实施低压外输改造后延长自喷采气一年多，累计增产天然气多，累计增产天然气1000多万方。多万方。地面集输地面集输中原油田天然气产销厂地面集输地面集输 高压气举管网工艺高压气举管网工艺适用于多数气井整体处于低压低产、部分气源

50、井仍适用于多数气井整体处于低压低产、部分气源井仍处于高压高产的气田，可充分扩大气举工艺技术的应用处于高压高产的气田，可充分扩大气举工艺技术的应用范围。范围。文文23气田建成了高压气举管网，实现了高压气共享气田建成了高压气举管网，实现了高压气共享的目的。的目的。户部寨气田实施高压气举管网建设后，部户部寨气田实施高压气举管网建设后，部1-12井的井的高压气从三号集气站引到了二号和四号集气站，井间互高压气从三号集气站引到了二号和四号集气站，井间互联气举流程和气举阀气举得以继续发挥作用，为该气田联气举流程和气举阀气举得以继续发挥作用，为该气田所有低压气井的作业诱喷复产提供了充足的高压气源。所有低压气井

51、的作业诱喷复产提供了充足的高压气源。 中原油田天然气产销厂辅助配套辅助配套 井下节流技术井下节流技术 通过在井下油管内预定位置下入井下气嘴，对地层产出通过在井下油管内预定位置下入井下气嘴，对地层产出气实施井下节流降压，利用地层高温加热井筒中节流降温后气实施井下节流降压，利用地层高温加热井筒中节流降温后的气流，从而取消井口节流及地面保温，预防水化物的生成的气流，从而取消井口节流及地面保温，预防水化物的生成并降低保温燃气损耗。此外，因井下节流后井筒压力变小，并降低保温燃气损耗。此外，因井下节流后井筒压力变小，气流流速加快，还可以提高气井排液采气能力，适用于气田气流流速加快，还可以提高气井排液采气能

52、力，适用于气田开发早期。开发早期。中原油田天然气产销厂辅助配套辅助配套 油管工况监测工艺油管工况监测工艺 良好的油管工况是气井稳定正常生产的重要保证。良好的油管工况是气井稳定正常生产的重要保证。为防止油管断脱，目前我们利用为防止油管断脱，目前我们利用“油管使用年限、气油管使用年限、气井生产油套压差和井筒流量变化井生产油套压差和井筒流量变化”判定油管工况的三判定油管工况的三参数分析法。及时组织井筒流量变化监测，发现腐蚀参数分析法。及时组织井筒流量变化监测，发现腐蚀后实施检管。后实施检管。中原油田天然气产销厂辅助配套辅助配套 井下管柱防腐工艺井下管柱防腐工艺 气井管柱防腐思路。气井管柱防腐思路。腐

53、蚀监测：腐蚀监测：腐蚀最严重的井段一般在井下腐蚀最严重的井段一般在井下20010002001000米，米，腐蚀监测的重点部位应在井下，进行井下挂片监测。腐蚀监测的重点部位应在井下，进行井下挂片监测。优选井号：优选井号：油管腐蚀严重或已穿孔的气井防腐无效。油管腐蚀严重或已穿孔的气井防腐无效。应用螺纹密封胶：应用螺纹密封胶：杜绝螺纹泄露造成管柱腐蚀加剧。杜绝螺纹泄露造成管柱腐蚀加剧。中原油田天然气产销厂辅助配套辅助配套 不压井更换采气树内闸门技术不压井更换采气树内闸门技术采气树内阀门泄漏会造成极大的不安全因素，过去采气树内阀门泄漏会造成极大的不安全因素，过去更换采气树内阀门时，采用压井液压井方式更换。随着更换采气树内阀门时，采用压井液压井方式更换。随着我厂气田开发进入中后期，地层能量不断降低，压力系我厂气田开发进入中后期，地层能量不断降低，压力系数大都低于数大都低于0.40.4，地层亏空严重，气井压井作业