维普资讯 http://www.cqvip.com ５６ 内蒙古石油｛Ｌ．ｚ－ ２００８年第２期 排水采气工艺技术进展及发展趋势 高锋博 ，史建国 （１．西安石油大学，陕西西安７１００６５；２．长庆油田分公司第四采油厂，陕西靖边７１８５００） 摘 要：气藏地层出水、作业压井，都可能造成气井的井筒积液，而长时间的积液浸泡往往会对气层 造成极大的污染和伤害。因此，快速有效地排液复产，是保持气井产能、高效开发气田的关键。因而，排 水采气是气田开发所面临的一项重大课题。多年来，国内外石油工作者通过科研攻关已开发出了一系列 新的排水采气工艺，如；超声波排水采气工艺技术、井问互联井筒激动排液复产工艺技术、天然气连续 循环技术、聚合物控水采气技术、深抽排水采气工艺、同心毛细管技术等工艺技术。通过这些新技术的应 用，稳定了气田生产、提高了采收率、促进了油气田的发展。 关键词：天然气；排水采气；积液；新工艺；趋势 在天然气开发过程中由于边、底水的推进以及 压裂、酸化等作业措施，气井井筒内不断积水，造成 “气井积液”，导致产气量下降，甚至压死气井。如果 气流有足够的能量，它将被带出井口；如果气流能量 不足，地层水在举升过程中由于滑脱效应将逐渐在 井筒里及井底近区积聚，对气井造成严重危害，严重 制约着天然气井的正常生产。 排水采气是解决“气井积液”的有效方法［１］，也 具有极大的应用潜能，在未来的采气工程中将发挥 重要的作用。 是水驱气田生产中常见的采气工艺。近年来，国内外 石油科技工作者针对现有积液气井排水采气工艺的 不足和缺陷，通过多年努力研制开发出了一系列新 型适用的排水采气工艺。 １排水采气工艺技术进展 １．１超声波排水采气工艺技术 超声波排水采气是在研究超声空化作用物理原 理的基础上，提出的一种排水采气的新方法。该方 法［幻的核心是在井下建立人工功率超声波场，通过 功率超声对地层积水的空化作用，使地层积水的局 部产生高温高压、并快速雾化，高效率雾化后的地层 积水伴随着天然气生产气流沿采气排至地面， 从而能有效地提高采气的带水能力，达到降低 和排除井筒中积水、开放地层产气微细裂缝、提高单 井产能的目的。 应用该方法可有效延长气井自喷采气周期、提 高天然气产气量，也可用于天然气采气井的早期防 水、解堵和除垢工艺［３］。该技术对储气层无污染，仅 需地面供应电力，旎工方法简单、对产气层适应性 强。 １．２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［５］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。具有显著的优点和广泛的适应性。 为提高气田开发整体效益，建议在新投产气田集气 站建站设计时应用进去，实现气田开发全过程的低 投入、快速、高效排液复产，降低复产和开发成本。 １．３天然气连续循环工艺技术 天然气连续循环技术［６］是针对以往应用柱塞举 升或速度管柱实施气井排液采气时存在的缺点而研 究推出的。在应用柱塞举升技术时，如果中存在 扼流装置，或者气井出砂，那么柱塞举升便不能够正 常工作；在应用速度管柱技术时，通常由于生产管柱 口径较小，会对井下工具作业造成困难。天然气连续 循环技术克服了柱塞举升和速度管柱的缺陷。 该工艺具有以下特点：允许应用标准口径的油 超声波排水采气方法目前尚处于机理研究阶 段，但实验室内模拟试验已成功表明，该方法可行并 收稿日期：２ＯＯ７一Ｏ９—２４ 作者简介：高锋博（１９８２一），男，西安石油大学油气田开发专业在读硕士研究生，现从事采油工程理论与技术方面研究 工作。 维普资讯 http://www.cqvip.com
２００８年第２期 高锋博等排水采气工艺技术进展及发展趋势 ５７ 管、抽汲工具和电缆起下工具；可以保持低的井底流 压，即使在气井产量递减到几乎为零之后，仍可将液 体排出井筒，因此不会再次发生积液；在中存在 扼流装置和气井出砂的条件下也可以正常生产。该 工艺不要求外部供给气源，不需要使用地面气流控 制装置和气举阀，所以它和单井气举系统相比较又 有其独特的优势。气井的最终采收率Ｌ７］大于柱塞举 的一种新型工具，能够经济有效地解决上述油气井 生产问题，降低生产作业费用，提高作业井产量。 在同心毛细管的底部装有一套井下注入单向阀 组件。同心毛细管柱通常在积液气井生产射孔段的 底部，通过连续不断地向井下注入化学发泡剂，降低 井底液柱压力，使泡沫化的液体随天然气气流携带 出井筒，消除了气井井底的液体滞留现象，从而提高 升或速度管柱生产。 １．４聚合物控水采气工艺技术 利用聚合物控制气井出水的方法与排水采气不 同，它不是通过排出井筒中的水来采气，而是通过向 井筒周围的地层水注入聚合物，依此来减小井筒周 围底层水的渗透率，从而控制底层水流入井筒，并使 气顺利才出。 控制生产井产水的方法大致分为两类［８］，一类 是气层与水层能明显分开。其处理方法是在水层选 择性的放置一种非渗透的永久性阻挡物，如水泥浆、 固体颗粒、树脂、高强度有机或无机凝胶等。近十年 来，英、美及国内许多控水专家研究表明，封堵均质 砂岩气层下部地层水工艺基本过关，但对中上部地 层水的封堵效果还不能令人满意。另一类是气层与 水层不易分开。处理方法是用水溶性聚合物，而不需 要隔离气和水；这种情况下聚合物分子吸附在气藏 岩石表面，形成选择性的阻挡层，只阻止水的流动。 目前在国外应用的主要有ＶＳ／ＶＡ／ＡＭ三元 共聚物控水采气法及ＨＰＡＭ共聚物和ＰＡＭ聚合物 控水采气法。我国在此技术研究方面还需加强开展 这方面的基础研究与试验工作。 １．５深抽排水采气工艺技术‘ 深抽排水采气工艺［９］，泛指泵挂深度超过 ２０００ｍ机抽排水采气工艺，它以加深泵挂排出井筒 积液，合理增大生产压差来恢复或提高气井单井产 量。而对于泵挂深度超过２０００ｍ以上的机抽排水 井，泵挂深度加大因而深抽排水会遇到以下技术难 点：抽油杆柱自重加大；抽油机负荷增加；抽油杆柱 在高循环冲次下工况变差；杆柱系统可靠性降低；抽 油杆使用寿命降低。 我国科技人员通过深抽排水采气工艺优化设计 和采用玻璃钢与钢混合杆柱设计［１Ｏ２，成功地将泵下 到了２０００ｍ以下，并且研制出了适合于深抽生产的 长冲程整体泵筒深井泵。针对出砂和腐蚀较严重的 井，采用了镀铬工艺，从而提高了泵筒防腐、耐磨性 能。为排除气体对深井泵的影响，采用了多相井下气 液分离器，实现了气、液、砂三相分离，有效地增加了 深井泵充满系数，从而提高了泵效、延长了检泵周 期。 １．６ 同心毛细管工艺技术 同心毛细管技术［１１３是针对低压气井积液、油气 井防腐、清除盐垢和清蜡等实际生产问题而研制出 排液效率。 采用同心毛细管技术可以持续稳定提高气井产 量。油田的实践已经证明［１。 毛细管管柱的成功率大 约为７５ ，利用间歇试验可以很容易证明毛细管管 柱是经济、有效的。但是，当用毛细管管柱防止结垢、 结蜡或结盐时，如果不能连续地投入化学剂，就有可 能发生化学剂粘连毛细管管柱的问题。 ２排水采气工艺技术发展趋势 总体上来看今后排水采气工艺的发展趋势可以 归结为以下几点： （１）组合排水采气工艺可以优势互补，扩大应用 范围，是今后排水采气发展的一个方向。 （２）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。 （３）随着工艺及技术水平的提高，不断发展新的 人工举升采气设备与技术，使得人工举升技术逐步 向自动化、智能化发展。 ３认识及结论 （１）排液采气的方法很多，各自存在其自身的优 点与局限性。在生产中要利用其优点，避免其缺点， 针对不同的气井条件采用合适的排液采气方法。 （２）目前新的排水采气技术具有广阔的使用空 间，潜力巨大，将在含水气田排水采气生产中大有作 为。但是，这些工艺还远远不够，不能满足实际工作 的需要，急需探索新的排水采气机理和技术，最终提 高气藏的采收率。 （３）排水采气工艺研究是一项系统的科学研究 和技术发展工程。针对不同条件的含水气井应采取 不同的开发方式，在优选排水采气方式方法上还有 待人们更进一步去研究探讨。 ［参考文献］ ［１］ 李士伦，天然气工程［Ｍ］．北京：石油工业出 版社，２００１． ［２］杜坚，周洁玲．深井低压底水超声排水采气方 法研究［Ｊ］．天然气工业，２００４，２４（６）． ［３］ 秦崴嵬，杜坚．超声排水采气换能器研究［Ｊ］． 计量与测试技术，２００４，７． ［４］ 关密生，王如平．采气井超声波雾化排液原理 探讨［Ｊ］．石油钻采工业，１９９８，２０（２）． ［５］李怀庆，耿新中，郝春山，赵先进．积液停产气 维普资讯 http://www.cqvip.com ５８ 内蒙古石油化工 ２００８年第２期 弱凝胶调驱体系的选择与性能评价 李 春 ，伊向艺 ，刘 伟 ，卢 渊 （１．成都理工大学能源学院，四ＪＩＩ成都６１００５９；２．中国石油化工股份公司华东分公司，江苏南京２１００１１） 摘要：草舍油田是一个高温高矿化度的油田，经过ＣＯ２驱后需要调剖。根据目前高温高矿化度油 藏已经取得的深度调４，１验，选用耐温抗盐有机交联弱凝胶调驱体系。根据草舍油田地质情况，并模拟 回注污水，对选定的调驱体系进行室内实验。结果表明，弱凝胶在岩心内部候凝成胶后，对高渗岩芯产生 了，明显的封堵效果，起到了调剖的作用，能够满足草舍油田要求。 关键词：弱凝胶；调驱；聚合物；交联剂 弱凝胶调驱体系是使用略高于聚合物驱浓度的 聚合物，并加入少量延缓型交联剂，使之在地层内缓 慢生成弱凝胶。弱凝胶既可以起到调剖作用，又可以 在后续注入水的推动下在高渗透通道中缓慢向地层 深部移动，扩大波及体积和提高驱油效率［１ ］。本文 以部分水解聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）为主剂，以有机醛 为交联剂，选择了一种耐温抗盐有机交联弱凝胶调 驱 体系，并在室内对该体系进行性能评价。 １ 弱凝胶调驱体系的选择 草舍油田是一个高温高矿化度的油田，经过 ＣＯ。驱后，出现气窜，经过论证需要进行调驱（剖）。 根据该油田地质情况，并参照目前高温高矿化度油 藏已经取得的深度调驱（剖）经验，选用耐温抗盐的 有机醛交联弱凝胶调驱体系［３ ］。实验表明有机醛 交联弱凝胶体系可耐温９５℃、耐盐１０００００ｍｇ／Ｌ以 上。 根据油藏条件及分子量和水解度的筛选实验， 有机醛交联弱凝胶体系应该优选低水解度和中高分 子量聚合物，更有利于凝胶体系耐温抗盐性。因此， 选用的耐温抗盐有机醛交联弱凝胶体系为： 聚合物：法国产品１６３０ｓ，分子量：１９００万，水解 度：２Ｏ ，固含量９０．Ｏ 。 究与应用．钻采工艺ＥＪ］．１９９９，２２． Ｅ１０３夏其彪，刘永辉，周新富．深抽排水采气工艺 的关键技术及新型装备．天然气工业ＥＪ］， ２００６，８． 井排液复产的新方法ＥＪ－Ｉ．天然气工业，２００１， ２１（１）． ｌ，Ｊ．Ｔ．，Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ Ｌｉｑｕｉｄ Ｌｏａｄ— ［６］ ＢｏｓｗｅｌＵｐ Ｗｉｔｈ”Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｇａｓ Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ”ＳＰＥ ３７４２６一ＭＳ． ［１１］ Ｓｅｔｈ．Ａ．Ｓｉｌｖｅｒｍａｎ．Ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｔｕｂｉｎｇ Ｂｏｏｓｔｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｏｗ Ｐｒｅｓ— ｓｕｒｅ Ｗｅｌｌｓ．Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａ— ｔｉｏｎａｌ，０ｃｔｏｂｅｒ １９９７． Ｅ７］ 赵炜．采用天然气连续循环的方式控制气井积 液。国外油田工程ＥＪ－１，１９９９，１０． Ｅ８］ 吴槟蓉，朱其秀，周静．聚合物控水采气原理及 方法．钻采工艺［Ｊ］．２０００，２３． ［９］ 黄艳，石映．深井机抽排水采气工艺技术的研 ［１２］王翠红．毛细管管柱排液采气获得高产［Ｊ］． 国外油田工程，２００３，１９（７）． Ｉｎ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ，ｋｉｌｌｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ，ｉｔ ｍｉｇｈｔ ｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｓｈａｆｔ ｇａｓ ｅｆｆｕｓｉｏｎ，ａｎｄ ｌｅｎｇｔｈｙ ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ ｆｌｕｉｄ ｇａｓ ｗｉｌｌ ｏｆｔｅｎ ｃａｕｓｅ ｇｒｅａｔ ｈａｒｍ ａｎｄ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｆａｓｔ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｒｏｗ ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｔｏ ｍａｉｎｔａｉｎ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ ｋｅｙ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ，Ｔｈｕｓ，ｔｈｅ ｄｒａｉｎａｇｅ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｇａｓ ｆｉｅｌｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｓ ｆａｃｉｎｇ ａ ｍａｊｏｒ ｉｓｓｕｅ．Ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｙｅａｒｓ，ｔｈｅ ｏｉｌ ｗｏｒｋｅｒｓ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｈａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａ ｎｅｗ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｄｒａｉｎａｇｅ ｇａｓ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｓｕｃｈ ａｓ：Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｇａｓ ｄｒａｉｎａｇｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｗｅｌｌｓ ｗｅｌｌｂｏｒｅ ｆｌｕｉｄ ｅｘｃｉｔｅｄ ｒｅｐｒｏｄｕｃ— ｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｙｃｌｅ ｇａｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｏｌｙｍｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗａｔｅｒ ｇａｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｄｅｅｐ ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｕｍｐｉｎｇ ｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃａｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅｓｅ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｇａｓ ｐｒ ． ｃｔｉｏｎ，ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ，ａｎｄ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｏｉｌ ａｎｄ ｇａｓ ｆｉｅｌｄｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇａｓ；ｄｒａｉｎａｇｅ ｇａｓ ｒｅｃｏｖｅｒｙ；ｅｆｆｕｓｉｏｎ；ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｔｒｅｎｄｓ 收稿日期；２ｏ０７—１Ｏ一１４ 作者简介：李春（１９８Ｏ一），现为成都理工大学能源学院在读硕士，油气田开发工程专业。
