第5章排水采气工艺

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1、第五章排水采气工艺第四节气举排水采气第一节排水采气工艺的机理第二节优选管柱排水采气第三节泡沫排水采气第五节常规有杆泵排水采气第六节电潜泵排水采气第七节射流泵排水采气1引言无水气藏：是指产气层中无边底水和层间水的气藏（也包括边底水不活跃的气藏）。驱动方式：天然气弹性能量，进行消耗式开采。有水气藏除少数气井投产时就产地层水外，多数气井是在气藏开发的中后期，由于气水界面上升，或采气压差过大引起底水锥进后才产地层水。驱动方式：水驱（1）确定合理的采气速度（2）充分利用气藏能量2气井产水的负面影响：①井筒积液、回压增大、井口压力下降、气

2、井的生产能力受到严重影响；②井底附近区积液，产层会受到“水侵”、“水锁”、“水敏性粘土矿物的膨胀”等影响，使得气相渗透率受到极大损害。引言3一、气藏的地质特征第一节排水采气工艺的机理气藏地质特征主要是指气藏形态、边界性质、气水关系及压力特征等，在很大程度上与储渗类型有直接关系。造成地质特征差别的主要原因：储层储渗空间的连通性与均质程度。孔隙型储层具有较好、较广泛的连通特点，气水分异能得以充分进行，在沉积上以河流、湖泊相为主，砂体多为层状，能较容易地确定气藏范围与储量。裂缝型储层其裂缝发育程度主要取决于地应力的大小与岩石的抗压强

3、度，常为有限封闭体，气水分布、含气范围完全受裂缝网络形态、大小所控制。4不同储渗类型气藏地质特征第一节排水采气工艺的机理5二、排水采气应具有的地质要素⑴气藏具有封闭性弱弹性水驱特征。气藏的封闭性、定容性使排水采气成为可能。⑵产水气藏的水体有限、弹性能量有限。⑶地层水分布受裂缝系统控制，多为裂缝系统内部封闭性的局部水。这些水沿裂缝窜流，因此可利用自然能量和人工举升排水。⑷产水气井井底积液。地层水在井底周围区域聚集，有利于人工举升。第一节排水采气工艺的机理6三、排水采气工艺方法及评价(1)气藏的地质特征(2)产水井的生产状态(3)

4、经济投入情况评价依据：排水采气工艺：⑴优选管柱排水采气⑵泡沫排水采气⑶气举排水采气⑷活塞气举排水采气⑸常规有杆泵排水采气⑹电潜泵排水采气⑺射流泵排水采气第一节排水采气工艺的机理7我国已开发的气田，大多数属于低孔低渗的弱弹性水驱气田。第二节优选管柱排水采气实践证明：气井的积液对气井特别是中后期低压气井的生产和寿命影响极大。只有气井产层的流入和油管产出的工作相互协调，才能把地层的产出液完全连续排出井口，获得较高的采气速度和采收率。自喷排水采气8第二节优选管柱排水采气一、工艺原理气水（1）气流流速必须达到连续排液的临界流速（2）井口

5、有足够的压能关键：优选气井合理管柱目标：使气井正常生产，延长气井的自喷采气期。稳定自喷排水采气的两个条件：9第二节优选管柱排水采气二、工艺设计计算⒈气井连续排液的临界流速与临界流量根据气体状态方程，在油管鞋处的气体体积流量与标准状况下的体积流量的关系为：（1）气流速度：10若液滴在井筒中的沉降速度和气流举升速度相等，即液滴处于滞止状态悬浮于气井管鞋处，油管鞋处液滴的沉降速度（滞止速度）为：第二节优选管柱排水采气在气流中自由下落的液滴，受到一种趋于破坏液滴的力的作用；而液滴表面张力却趋于使液滴保持完整。这两种压力对抗能够确定可能

6、得到的最大液滴直径与液滴沉降速度关系：（2）油管鞋处液滴的沉降速度（滞止速度）11第二节优选管柱排水采气油管鞋处液滴的沉降速度（滞止速度）为：12第二节优选管柱排水采气为了确保气井连续排液，气体临界流速须为滞止速度的1.2倍，即：（3）气井连续排液的条件实验与经验临界流速：临界流量：13第二节优选管柱排水采气2.气井连续排液的合理油管直径3.油管下入深度的确定14第二节优选管柱排水采气三、优选管柱诺模图当油管直径一定时，在双对数坐标系中，井底流压和临界流量、临界流速都成直线关系。根据上述公式，编程计算，求得不同井深和井底流压下

7、的临界流速和临界流量与一定实际产量相对应的对比流速和对比流量。然后在双对数坐标纸上绘制诺模图。自学：图3-2取15第二节优选管柱排水采气四、影响气井自喷排水采气能力的因素1.油管举升高度气井连续排液的临界流速与气井的井底流压和油管举升高度有关，而与油管的管径无关。当井底流压一定时，油管举升高度越大，需要的临界流速越大，反之亦然。16第二节优选管柱排水采气2.油管尺寸气井连续排液的流量与管柱直径的平方成正比，自喷管柱直径越大，气井连续排液所需临界流量也就越大；反之亦然。因此，小直径油管具有较大举升能力，这就是小油管法排水采气工艺

8、的基本原理。四、影响气井自喷排水采气能力的因素17第二节优选管柱排水采气3.井底压力提高井底压力会对气井的举液能力起反作用，在气体质量速率、自喷管径、油管举升高度相同条件下，压力较高，气体体积较小，就意味着气流速度较小时，需要较大的临界流量才能将液体连续排出井口。四、影响气井