天然气井排水技术

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1、天然气井排水采气工艺方法优选一、开题依据（目的、意义、国内外现状）目的、意义：天然气是重要的能源之一，直接影响着世界经济和社会的发展，世界各国都非常重视本国天然气能源的勘探与开发。随着我国西部大开发战略决策以及天然气工业“稳定东部，发展西部”战略转移方案的逐步实施，从而保证了我国天然气资源勘探开发的可持续发展。西部油气资源十分丰富，已成为我国天然气工业接替东部发展的后备能源基地，天然气的地质资源为247400108m3，占全国天然气总地质资源的65.1%。由于井筒的积液对气井产能的影响很大，为了解决因气田产水而导致的问题，提高有水气藏的采收率，必须定期地进行排水采气。在国内

2、外多年的开发实践中，逐渐形成优选管柱排水采气、泡沫排水采气、气举排水采气、游梁式机抽排水采气、电潜泵排水采气、射流泵排水采气、柱塞气举排水采气等比较常用的排水采气工艺技术。现场实践经验表明，“排水采气工艺技术”为气井稳产、增产和提高采收率起了很大的作用。那么如何针对气井中后期大量出水的现实，选择更加符合气井、适应性强、大排量且经济效益好的排水采气工艺技术，就成为一个值得研究的问题。而目前有关这方面的文献与成果并不多，所以进行本课题的研究具有十分重要的意义。国内外现状国外在产水气藏的排水采气工艺技术的应用始于上个世纪初，如柱塞举升始于五十年代的美国，到八十年代才引入我国。在2

3、0世纪70年代后期开始了强排水采气的措施，对释放封闭气起到积极作用，使采收率提高10%~20%。80年代前苏联等国将数值模拟技术用于气藏“二次采气”方案的编制，发展了气藏整体治水的开采技术，如气水联合开采技术、阻水开采工艺等。关于人工助排时间的选择的气井排水采气工艺优化设计，布朗等人研究的气液流入井的动态关系与油管多相流特性相协调的单井系统节点分析法在国外应用广泛。近年来，国外又开发出了一些以降低成本为主要目标的井下排水采气新技术，重点研究了单井排水技术与气藏工程相结合的多学科气藏整体治水技术。同时进行了排水采气工艺技术与装备、井下作业、修井技术的系列配套研究；研究应用了能

4、提高气井产量、降低操作和处理费用的井下气水分离、回注系统，及喷射气举、腔式气举、射流泵和气举组合开采等新工艺、新技术，以及智能人工举升配套装备，使排水采气工艺技术逐步向遥控、集中、高度自动化、智能化举升方向发展。并且致力于排水采气工艺技术的研究攻关，研制现有一些工艺的优化设计以及诊断技术软件等。目前国外已经分别研制出了GLOP气举优化设计及分析软件、ESOP电潜泵优化设计及分析软件等工艺设计应用软件。在泡沫排水采气方面，四川气田是国内气田的典范。首先针对气田特点，研制出了泡沫助采剂(起泡剂)及其工艺实施方法，接着又针对不同气藏，研制出了多种功能的起泡剂、加注设备，解决了边远

5、井、特殊井身结构井的加注问题。近几年来，四川气田泡沫排水工艺已经非常完善，而且应用广泛，在开展的排水采气工艺中，泡沫排水采气的气井达90%以上。对于气举排水采气工艺主要适用于水淹井的复产和大产水量井的助喷及气藏连续强排。最大排液能力可达到100~400m3/d。从1982年12月在威远气田的威46井开始试验以来，至1993年底止，已在四川气田进行了69井次的推广、应用。累计增产的天然气量为23.08×108m3，其中“八五”头3年增产6.59×108m3。二、研究内容、技术路线和创新点1．研究内容(1)天然气井排水采气工艺的研究包括对泡沫排水采气工艺、优选管柱排水采气工艺、

6、机抽排水采气工艺、气举排水采气工艺、电潜泵排水采气工艺、射流泵排水采气工艺等目前国内比较常用的排水采气工艺方法各自的适用条件的研究。(2)天然气井排水采气工艺技术、经济指标计算根据气井排水采气措施优选的特点以及气井实际排水采气工作评价的需要，建立气井排水采气措施方案的技术、经济指标体系。为排水采气工艺方案的优选提供理论基础。(3)天然气井排水采气工艺设计优选的研究主要对目前常用的一些单井排水采气工艺措施优选方法的计算模型进行分析研究，结合各排水采气工艺理论研究以及工艺方法的适应性，建立排水采气工艺方法优选模型。2．技术路线(1)调研国内外天然气井排水采气工艺研究现状。(2)

7、分别对泡沫排水采气工艺、气举排水采气工艺、优选管柱排水采气工艺、机抽排水采气工艺、电泵排水采气工艺、射流泵排水采气工艺等各种排水采气工艺进行适应性分析，同时对排水采气工艺优选的经济和技术指标进行研究。(3)建立天然气井排水采气工艺优选模型并对其进行分析研究。3．创新点(1)通过对天然气井排水采气工艺方法的研究，确定技术、经济指标体系，建立天然气井排水采气工艺优选模型。(2)针对现有的各种优选方法存在主观因素较多、计算过程比较繁琐、评价结果不够客观等缺点，确定一种计算比较简单且评价结果更为客观的排水采气工艺优选方法。