论柱塞气举排水采气工艺技术与实践.docx

论柱塞气举排水采气工艺技术与实践摘要：柱塞气举排水采气法是利用气井自身能量推动油管内的柱塞举水生产过程中可以不动用其他生产设备大大降低了生产成本。柱塞作为密封界面分开举升气体和液体减少液体回落防止气体窜流有效提高举升效率。关键词：气井；柱塞气举排水；工艺配套；系统压力前言柱塞气举排水采气法是利用气井自身能量推动油管内的柱塞举水不动用其他生产设备大大降低了生产成本。柱塞作为密封界面分开举升气体和液体减少液体回落防止气体窜流有效提高举升效率。柱塞地层能量是影响产能的关键当地层能量供应不足时需要人工注气补充能量下柱塞时先降低井筒内的液柱高度恢复一定的油压提高井的举升能量。对于结蜡、结垢严重气井柱塞气举排水采气法由于上下柱塞往复运动干扰破坏了蜡晶的形成。某气田位于柴达木盆地构造带上。表现为储层疏松易出砂结蜡严重、含气层段多的特点。纵向上表现为砂泥岩互层、气水层互层致使单个地层容易缟埃特别是大压差高产井和产水井缟跋窒蠼衔普遍影响气井生产能力的发挥。由于气藏物性较差部分井出砂出水严重无法正常生产柱塞气举排工艺配套工艺可实现：气井排水采气间歇气举井的生产高气液比气井的生产气井井筒的清砂、除垢。1柱塞气举排水采气法工艺原理柱塞气举排水法利用柱塞作为密封界面依靠地层能量推动柱塞往复运动减少滑脱效应的产生增加举升效率将整个生产周期划分为首尾相接的三个阶段：柱塞上升柱塞下降压力恢复。1）柱塞上升阶段。控制器打开液柱向上运动空气体下降：环空内液体和气体向下流动最后气体和液体分界面上到管鞋位置。空气体上升：依靠泰勒泡气体膨胀作用液体继续上行；液体上行段塞充满油管漏失量的大小由段塞活动速度控制。部分液体开始进入生产管线柱塞液柱加速上行。2）第二阶段为柱塞下降。柱塞待进入捕捉器控制器关上柱塞加速下落最后达到匀速下降。若井底流压小于油藏压力油藏流体可流入井筒。在第一阶段中漏失的液体在井底聚集起来成为下一循环液体段塞的一部分。3）第三阶段压力恢复。柱塞下落到达缓冲弹簧位置气液混合物流入井筒液体流入井底增加段塞体积气体增加环空压力最后达到最大压力控制器开启下一周期开始。2柱塞气举排水采气法实施步骤对于地层能量充足的气藏实施井筒举水措施。以段塞流的方式将水举升到生产管线避免井筒积液产生回压影响正常生产。研发井口装置、游动活塞、井下定位器、投捞系统等。时间控制器：核心部件控制柱塞运行、接收和处理信号。主要功能：①设置开井、关井循环和延时程序；②输送模式信号；③接收由到位传感器传送柱塞到达地面的信号调配。气动阀：控制井的开闭。气体分湿管：给气动阀提供气源防喷管：⑴含柱塞捕捉器可检查柱塞；⑵含弹簧加载可拆卸帽盖及缓冲器防止柱塞冲击。到位传感器：感觉柱塞到达并将柱塞到达信号传递到控制器。柱塞：带弹簧片的钢制柱体外形为圆柱体。外径变化范围58.5～62mm重量4kg长度40cm。功能：①在井下天然气恢复压力的作用下以段塞方式将液体举出井口滑脱损失小；②防止在油管内壁结盐、蜡或垢。井下缓冲弹簧：防止柱塞下落硬性冲击油管内限位装置。3前期试验利用进口柱塞试验目的是掌握工艺原理、总结操作方法。**井气井柱塞气举排水采气后平均日产气4671m3日产水3.44m。由该井采气曲线也可以看出游动活塞气举取得了较好的排液效果。*井利用开3小时关1小时的工作制度在开始时的生产比较正常由于该井的能量不足后期产量越来越低直到停产后面将柱塞捞出但打捞井下定位器时在576米遇阻放空后井口油压下降止0判断是出砂。该井的试验中井口必须改为如图示的流程。根据下游动活塞之后的生产情况可以判断游动活塞排水采气技术排液过程中取得了一定的效果。根据起出游动活塞的情况可以看出砂对游动活塞有所影响。在运行一段时间后应用效果不理想的原因是328m处遇阻致使游动活塞无法上下行从而导致排液效果变差。问题有：井口改动的部件较多投资高维护操作不方便。操作管理有一定的难度：井口设备复杂需要配备太阳能供电气动阀时有冰堵的现象同时容易刺坏起不到关闭的作用。气动阀需要干净的气源来控制。不能使用现有的井口保护器。频繁的开关井对气层有所影响气井激动容易出砂。这种柱塞易被砂卡。在运行中砂子进入侧面缝隙后失去回位功能这样易出现卡阻情况后不能再次回落。在以上试验的基础上研发游动活塞的主要部件和工具内容有：井口防喷装置耐压30MPa。游动活塞及工具的结构设计防止砂卡。井下定位系统。投放、打捞、捕捉系统。返回撞击缓冲器：用于平时生产功用是将游动到井口的游动阀的阀芯打开有泄压、缓冲、压力表安装等功能。捕捉器是在需要将游动阀取出时在井口回收游动阀的装置可用于投放、打捞等不同的作业。游动阀：主要由