采氣工程方案

采氣工程方案設(shè)計(jì)根據(jù)選區(qū)結(jié)果和氣藏工程研究結(jié)論，從采氣方式、生產(chǎn)管柱、增產(chǎn)措施、防腐防垢、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、安全控制等方面，針對(duì)先導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)的規(guī)定和特點(diǎn)，對(duì)采氣工程進(jìn)行研究。1開采方式依據(jù)大牛地氣田上古生界氣藏特點(diǎn)和氣藏類型，本次研究選定三個(gè)實(shí)驗(yàn)井組（大16、大15、大10井組）的開采方式均為運(yùn)用天然能量衰竭式開采。2采氣方式根據(jù)大牛地氣田的氣藏地質(zhì)特性、氣藏工程設(shè)計(jì)以及氣藏生產(chǎn)的地面條件，三個(gè)井組的采氣方式均為油管自噴采氣。3氣井節(jié)點(diǎn)分析3.1氣井合層開采分析3.1.1多層合采可行性分析大牛地氣田具有多套氣層疊合連片的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)區(qū)單層平均無(wú)阻流量1.8×104m3/d，產(chǎn)能較低，只有采用多層合采，才干獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。盒3、盒1、山1、太2段基本儲(chǔ)層性質(zhì)及天然氣性質(zhì)類似；各層段地層水均為氯化鈣；天然氣性質(zhì)類似；各層孔隙度、滲透率大小接近，層間基本均質(zhì)；盒3、盒1、山1、太2段氣藏壓力系數(shù)范圍接近；根據(jù)李熙哲等在《鄂爾多斯盆地上古界深盆氣氣水分布與壓力特性》中的研究成果，鄂爾多斯盆地中、北部地區(qū)上古生界盒8段（即盒1段）山西組基本為一個(gè)壓力系統(tǒng)。其中盆地北部壓力系數(shù)一般為0.746～0.981，中部氣田下石盒子組壓力系數(shù)為0.787～0.998,陜141井區(qū)山2段（即山1段）常壓區(qū)。這與大牛地氣田DST結(jié)果基本一致。根據(jù)鉆探結(jié)果，最頂部的盒三段氣層距最低部的二氣約250米左右，根據(jù)地層平均壓力梯度計(jì)算兩個(gè)壓力差4MPa左右，由于各氣層均為特低滲氣層，理論研究表白，特低滲油氣藏存在啟動(dòng)壓力，所以在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中生產(chǎn)壓差較大（特別是按照多層合采配產(chǎn)相對(duì)較高），井筒中各層在較短時(shí)間將會(huì)達(dá)成動(dòng)態(tài)平衡，不會(huì)出現(xiàn)倒灌現(xiàn)象。本次實(shí)驗(yàn)擬定在大10井組進(jìn)行多層合采實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)大10井太2段、山1段、盒1段、盒3段四個(gè)產(chǎn)氣層位的試井資料進(jìn)行分析認(rèn)為：大10井4個(gè)層段實(shí)測(cè)無(wú)阻流量之和為88276m3/d，具有合采的物質(zhì)基礎(chǔ)；依據(jù)DST測(cè)試結(jié)果，盒1段壓力系數(shù)為0.85,山1段壓力系數(shù)為0.9，壓力系數(shù)基本相同，為同一壓力系統(tǒng)，多層合采時(shí)，層間干擾的也許性較?。桓鲗拥貙铀乃途鶠槁然}，PH值偏弱酸性，合采不易結(jié)垢；最上部的盒3段與最下部的太2段射孔距離為205米，距離不大。依據(jù)長(zhǎng)慶上、下古生界合采經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)多層生產(chǎn)時(shí)，只要井底流壓低于地層靜壓，就不存在層間干擾，多層的產(chǎn)氣量之和就為單井產(chǎn)量。大10井試氣期間各層的井底流壓均小于地層靜壓，根據(jù)數(shù)值模擬研究大10井初期最大井底流壓為13MPa（配產(chǎn)16000m3/d、深度2739m）,見(jiàn)圖2，不會(huì)倒灌。因此，在大10井組進(jìn)行多層合采一般不會(huì)出現(xiàn)層間干擾，多層合采具有可行性。3.1.2合層IPR曲線預(yù)測(cè)圖1為大10單層和合層流入動(dòng)態(tài)圖，可見(jiàn)合采后，無(wú)阻流量大大增長(zhǎng)，無(wú)需大的生產(chǎn)壓差就能獲得較大產(chǎn)量。當(dāng)流壓20.3<pwf<23.87時(shí)，只有盒3段產(chǎn)氣，而太2、盒1與山1段均處在倒灌現(xiàn)象，故產(chǎn)量在理論上為負(fù)值，當(dāng)20.8<pwf<23.87時(shí)盒3段生產(chǎn)的氣量小于其它三層倒灌量之和，當(dāng)pwf<20.8時(shí)盒3段生產(chǎn)的氣量等于其它三層倒灌量之和，即合采產(chǎn)量為零；當(dāng)18.07<pwf<20.3時(shí)，盒3段、太2段產(chǎn)氣，盒一段、山1段仍倒灌；當(dāng)16.07<pwf<18.07時(shí)，只有山1段倒灌；當(dāng)pwf<16.07四個(gè)層均產(chǎn)氣，為了防止倒灌現(xiàn)象，保證各層都生產(chǎn)，合采時(shí)井底流壓應(yīng)低于各層中最低的地層壓力。根據(jù)數(shù)值模擬研究大10井初期最大井底流壓為13MPa（配產(chǎn)16000m3/d、深度2739m）,見(jiàn)圖2，因此不會(huì)倒灌。圖1大10井各層及合采流入動(dòng)態(tài)曲線3.1.3層間矛盾分析大10井山1段綜合評(píng)價(jià)該層為產(chǎn)氣層。測(cè)得該層靜壓為16.073MPa/2679m，靜溫度為82.66℃/2679m。平均氣產(chǎn)量6391m3/d的井底流壓為6.31MPa/2679m，平均產(chǎn)水量2.3m3/d，平均產(chǎn)凝析油量0.25m3/d。測(cè)試解釋地層壓力為24.51MPa/2734.5m，壓力系數(shù)為0.9；地層溫度為84.17℃/2737.5m,該層厚13m,地層滲透率為0.00134×10-3μm2，無(wú)阻流量為7428m3/d。盒1段綜合評(píng)價(jià)該層為產(chǎn)氣層。測(cè)得該層靜壓為18.07MPa/2608m，平均氣產(chǎn)量9503m3/d的井底流壓為13.25MPa/2608m，流溫為81℃/2608m。平均產(chǎn)水量0.8m3/d，平均產(chǎn)凝析油量0.2m3/d。該層厚14m；地層滲透率為0.00134×10-3μm2；無(wú)阻流量為19294m3/d。盒3段測(cè)試時(shí)測(cè)得平均產(chǎn)氣量20287m3/d，井底流壓15.9MPa/2450、流溫為78.43℃/2450m，原始地層壓力為23.87MPa/2511.7m，分析結(jié)果該層厚17m；無(wú)阻流量為37000m3/d。太2段測(cè)試時(shí)地層不產(chǎn)油，有少量水和氣產(chǎn)出，平均產(chǎn)氣量為13.39m3/d，折算日平均產(chǎn)水量0.033m3/d。測(cè)試解釋原始地層壓力為24.51MPa/2734.5m，壓力系數(shù)為0.9；地層溫度為84.17℃/2737.5m；該層厚18m；地層滲透率為0.00134×10-3μm2；無(wú)阻流量為24398m3/d。圖2大10井四層合采井底流壓隨時(shí)間變化曲線大10井盒3、盒1、山1、太2四個(gè)產(chǎn)層按開發(fā)方案規(guī)定該四個(gè)產(chǎn)層合采。該四層盒3、太2兩層原始地層壓力相差0.64MPa，相差不大；和其它兩產(chǎn)層地層壓力相差較大，太2在最下面，盒3在最上面；盒3、太2無(wú)阻流量分別在該井四個(gè)產(chǎn)層中分別排第一、第二，盒1段、山1段基本為一個(gè)壓力系統(tǒng)，多層合采時(shí)，若井底流壓低于各層地層壓力，層間干擾的也許性較小，容易做到各層均衡產(chǎn)出。大15井有兩個(gè)產(chǎn)層盒3、山1，山1地層壓力為約23～27MPa，無(wú)阻流量約為41085m3/d；盒3地層壓力為約26MPa，無(wú)阻流量約為15萬(wàn)m3/d；測(cè)試時(shí)山1有水產(chǎn)出，兩層間跨度189m，按開發(fā)方案規(guī)定該兩個(gè)產(chǎn)層合采。盒3、山1兩層原始地層壓力相差約1MPa，相差不大。多層合采井底流壓低于各層的地層壓力。因此，多層合采不會(huì)出現(xiàn)層間干擾。3.1.4合理生產(chǎn)壓差的擬定3.1.4.1經(jīng)驗(yàn)法擬定合理生產(chǎn)壓差合理生產(chǎn)壓差可以運(yùn)用系統(tǒng)試井和試氣成果來(lái)擬定，也可以用經(jīng)驗(yàn)法來(lái)擬定。由于大牛地區(qū)現(xiàn)處在勘探開發(fā)初期，沒(méi)有系統(tǒng)試井資料，因此只有通過(guò)經(jīng)驗(yàn)法來(lái)擬定合理生產(chǎn)壓差。按照經(jīng)驗(yàn)法通常取原始地層壓力的10％～15％作為合理生產(chǎn)壓差，按照該方法根據(jù)大10井、大15井、大16井各產(chǎn)層的原始地層壓力計(jì)算得各產(chǎn)層的合理生產(chǎn)壓差，各井各產(chǎn)層的合理生產(chǎn)壓差如下表5-1所示；對(duì)低滲透，由于壓差小了無(wú)法滿足產(chǎn)能建設(shè)的需要，生產(chǎn)壓差會(huì)超過(guò)這些值。表1各井各產(chǎn)層的合理生產(chǎn)壓差大10井盒3原始地層壓力23.87MPa盒1原始地層壓力18MPa山1原始地層壓力16.07MPa太2原始地層壓力24.51MPa合理生產(chǎn)壓差2.39～3.58MPa合理生產(chǎn)壓差1.8～2.7MPa合理生產(chǎn)壓差1.61～2.41MPa合理生產(chǎn)壓差2.45～3.68MPa大15井盒3原始地層壓力26MPa山1原始地層壓力25MPa合理生產(chǎn)壓差2.6～3.9MPa合理生產(chǎn)壓差2.5～3.75MPa大16井盒3原始地層壓力26.41MPa合理生產(chǎn)壓差2.64～3.96MPa3.1.4.2多層合采壓差范圍的擬定根據(jù)流入動(dòng)態(tài)的預(yù)測(cè)方法，可以得到產(chǎn)氣量與井底流壓的關(guān)系曲線（圖1），當(dāng)pwf<16.07MPa時(shí)大10井四個(gè)層均產(chǎn)氣，為了防止倒灌現(xiàn)象，保證各層都生產(chǎn)，合采時(shí)井底流壓應(yīng)低于各層中最低的地層壓力。當(dāng)多層生產(chǎn)時(shí)，只要井底流壓低于地層靜壓，就不存在層間干擾，容易做到各層均衡產(chǎn)出，多層的產(chǎn)氣量之和就為單井產(chǎn)量。因此各井各產(chǎn)層的合理壓差范圍如下表2所示：表2各井各產(chǎn)層的壓差范圍大10井盒3原始地層壓力23.87MPa盒1原始地層壓力18MPa山1原始地層壓力16.07MPa太2原始地層壓力24.51MPa合理生產(chǎn)壓差10.2～11.4MPa合理生產(chǎn)壓差3.73～4.63MPa合理生產(chǎn)壓差1.61～2.41MPa合理生產(chǎn)壓差10.9～12.1MPa大15井盒3原始地層壓力26MPa山1原始地層壓力25MPa合理生產(chǎn)壓差3.6～4.9MPa合理生產(chǎn)壓差2.5～3.75MPa大16井盒3原始地層壓力26.41MPa合理生產(chǎn)壓差2.64～3.96MPa按上表給出的壓差范圍生產(chǎn)，就能保證各井、產(chǎn)層均衡產(chǎn)出，減少或消除層間干擾。4節(jié)點(diǎn)分析氣井節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析的基本思想是在氣井生產(chǎn)系統(tǒng)中某部位設(shè)制節(jié)點(diǎn)將整個(gè)系統(tǒng)分離為兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)，以簡(jiǎn)化問(wèn)題的復(fù)雜性，然后以壓力和產(chǎn)量的變化為主線索，把節(jié)點(diǎn)分隔的兩部分聯(lián)系起來(lái)，以擬定氣井產(chǎn)量、選擇油管尺寸、擬定合理生產(chǎn)壓差等。4.1油管尺寸選擇圖3是大10井在目前地層壓力、井口3.5MPa下，油管尺寸對(duì)產(chǎn)量的影響。由此圖可以看到合采時(shí)各層對(duì)總產(chǎn)量的奉獻(xiàn)；可以看出油管尺寸越大，氣產(chǎn)量越高，用2〞直徑的油管生產(chǎn)和用21/2〞的油管生產(chǎn)產(chǎn)量相差不大；若按配產(chǎn)16000m3/d，若選用直徑21/2〞的油管生產(chǎn)井底不會(huì)積液，考慮到氣井試采階段測(cè)試作業(yè)較多，為了方便儀器下井，因此建議大10井用21/2〞的油管生產(chǎn)。用同樣的方法大16井選用直徑21/2〞的油管生產(chǎn)井底不會(huì)積液，因此建議大16井用21/2〞的油管生產(chǎn)。大15井假如只開山1層，按開發(fā)方案1、方案2、方案3，配產(chǎn)分別為8000m3/d、10000m3/d、13000m3/d，選用直徑21/2〞的油管生產(chǎn)井底會(huì)積液?？紤]到氣井試采階段測(cè)試作業(yè)較多，為了方便儀器下井，因此建議大15井仍用21/2〞的油管生產(chǎn)。圖3大10井多層合采油管尺寸分析4.2氣井生產(chǎn)工藝4.2.1采氣井口裝置根據(jù)氣藏最大地層壓力和最大井口壓力以及氣藏氣質(zhì)特點(diǎn)來(lái)選擇采氣井口裝置。大牛地氣田上古生界地層壓力較低，均在30MPa以下，但地層破裂壓力卻較高（40—60MPa）；產(chǎn)出天然氣中不含硫化氫，因此只需選擇一般性抗硫采氣井口裝置（CQ系列）不別選擇抗高含硫氣井井口裝置，可節(jié)省費(fèi)用減少投資；因此，井口裝置選型重要考慮壓裂承壓能力，采用CQ—600型采氣井口裝置。4.2.2管鞋位置大10井盒3、盒1、山1、太2四個(gè)產(chǎn)層層間跨度最大205m，按開發(fā)方案規(guī)定該四個(gè)產(chǎn)層合采。太2在最下面，盒3在最上面；盒3、太2無(wú)阻流量分別在該井四個(gè)產(chǎn)層中分別排第一、第二，分別是37000m3/d、24398m3/d?？紤]到排液采氣問(wèn)題，建議管鞋位置下入2739m處。大15井有兩個(gè)產(chǎn)層盒3、山1兩層間跨度189m，按開發(fā)方案4、方案5、方案6規(guī)定該兩個(gè)產(chǎn)層合采?？紤]到排液采氣問(wèn)題，建議管鞋位置下入2846m處。大16井產(chǎn)層為盒3；測(cè)試時(shí)地層靜壓26.41Mpa，流壓23.19MPa，氣產(chǎn)量60000m3/d，無(wú)阻流量約為146174～238348m3/d；該層中部深度2700.5m，考慮到排液采氣問(wèn)題，建議管鞋位置下入2700.5m處。4.2.3氣井生產(chǎn)管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)目前氣田上的經(jīng)驗(yàn)，多數(shù)正常完鉆井，幾乎都是采用懸掛于采氣井口上的光油管結(jié)構(gòu)，油套管構(gòu)成一個(gè)U型連通器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸，可減少因井下結(jié)構(gòu)復(fù)雜、井下工具失靈所帶來(lái)的壓井作業(yè)，同時(shí)還便于井口控制回壓采氣，也便于酸化、洗井、氣舉排液和壓井作業(yè)等。這種結(jié)構(gòu)的缺陷是不利于分層開采和套管保護(hù)?？紤]到大15、10井區(qū)合層開采的特點(diǎn)，故建議采用這種常用的管柱結(jié)構(gòu)。如圖4、5、6所示：圖4大10井合采管柱結(jié)構(gòu)示意圖圖5大15井合采管柱結(jié)構(gòu)示意圖圖6大16井管柱結(jié)構(gòu)示意圖5增產(chǎn)措施由于大牛地氣田為低孔、低滲氣田，氣井自然產(chǎn)能極低（一般日產(chǎn)氣量都在50m3以下），因此，需要采用增產(chǎn)工藝措施才干達(dá)成工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)定。5.1壓裂參數(shù)優(yōu)選通過(guò)對(duì)壓裂縫縫長(zhǎng)與增產(chǎn)倍數(shù)關(guān)系的研究，分析對(duì)比氣田儲(chǔ)層裂縫長(zhǎng)度與增產(chǎn)倍數(shù)的關(guān)系和壓裂裂縫長(zhǎng)期導(dǎo)流能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果，壓裂裂縫初期長(zhǎng)度最佳達(dá)成300m，不需追求過(guò)高的導(dǎo)流能力，壓裂裂縫導(dǎo)流能力達(dá)成0.30μm2.m就可以滿足增產(chǎn)規(guī)定。按目前的壓裂工藝和大牛地氣田儲(chǔ)層及上下蓋層的實(shí)際情況，壓裂有效縫長(zhǎng)達(dá)成150m已能基本滿足工業(yè)生產(chǎn)規(guī)定。圖5-7圖5-7壓裂裂縫縫長(zhǎng)產(chǎn)倍數(shù)關(guān)系曲線5.2壓裂施工規(guī)定壓裂增產(chǎn)要做好壓裂改造過(guò)程中的油層保護(hù)工作，特別是在防膨、助排、降濾失等方面要制定出有效的措施。推薦壓裂工藝為：（1）壓裂方式：21/2〞外加厚油管注入，封隔器保護(hù)套管，環(huán)空打平衡壓力。（2）壓裂液：有機(jī)硼交聯(lián)羥丙基瓜膠凍膠。（3）支撐劑：采用0.45～0.9mm山西恒曲陶粒（體積密度1.8g/cm3，顆粒密度3.38g/cm3）。（4）液氮助排。6排水采氣方式選擇和設(shè)計(jì)6.1氣井出水情況分析表6-1～表6-4是大牛地區(qū)部分產(chǎn)水井產(chǎn)水水質(zhì)分析表。表6—1大探1井山一段水質(zhì)分析成果表陽(yáng)離子mg/lmmol/l%陰離子mg/lmmol/l%K++Na+18083.52786.2433.39Cl-83038.082342.4099.49Ca2+22128.971104.2446.90HCO32-737.7912.090.51Mg2+1269.81104.514.44CO32-Ba2++Sr2+24687.59359.5115.27SO42-陽(yáng)離子和66169.892354.50100陰離子和83775.872354.50100總堿度mg/l605.15總硬度mg/l60490.89礦化度mg/l149945.76水型氯化鈣PH值6.56備注：取樣日期2023年9月30日表6—2大探1井山一段水質(zhì)分析成果表陽(yáng)離子mg/lmmol/l%陰離子mg/lmmol/l%K++Na+20611.45896.1537.63Cl-84299.202376.0099.77Ca2+23938.581194.5450.16HCO32-330.975.420.23Mg2+195.9616.130.68CO32-Ba2++Sr2+18856.94274.6011.53SO42-陽(yáng)離子和63602.932831.42100陰離子和84560.172381.42100總堿度mg/l271.47總硬度mg/l60587.73礦化度mg/l148163.10水型氯化鈣PH值5.62備注：取樣日期2023年10月25日

表6—3大探1井山一段水質(zhì)分析成果表陽(yáng)離子mg/lmmol/l%陰離子mg/lmmol/l%K++Na+21007.05913.3537.21Cl-86653.982444.4099.60Ca2+22594.301127.4645.94HCO32-606.789.940.40Mg2+540.8544.511.81CO32-Ba2++Sr2+25340.66369.0215.04SO42-陽(yáng)離子和69482.862454.34100陰離子和87260.762454.34100總堿度mg/l497.70總硬度mg/l58650.99礦化度mg/l156743.62水型氯化鈣PH值6.22備注：取樣日期2023年11月22日表6-4大探1井盒1段水質(zhì)分析成果表取樣日期：2023年8月4日取樣地點(diǎn)：井口陽(yáng)離子mg/lmmol/l%陰離子mg/lmmol/l%鉀鈉離子12795.82556.3446.93氯離子41718.981176.8499.27鈣離子12265.28612.0451.63重碳酸根530.148.690.73鎂離子208.5417.161.45碳酸根000氫氧根000硫酸根0.270.01陽(yáng)離子和25269.641185.54100.01陰離子和42249.391185.54100.00溴離子mg/l碘離子mg/l硼mg/l總堿度mmol/l434.83總硬度mg/l31488.31礦化度mg/l67519.0色嗅味環(huán)烷酸mg/lPH值6.60水型氯化鈣圖6-1大探1井試采曲線大探1井山一段從2023年9月5日開始試采，11月28日結(jié)束，試采84天，累計(jì)產(chǎn)氣545940m3（涉及放噴過(guò)程中的產(chǎn)氣量及凝析油氣體當(dāng)量），試采平均日產(chǎn)氣6028m3/d，累計(jì)產(chǎn)液129.25m3（含凝析油2.6m3）。大探1井由盒一和山一段生產(chǎn)，盒一段地層壓力為23.78MPa，流壓14.59MPa，產(chǎn)氣15543m3/d，山1段地層壓力27.37MPa，流壓10.96MPa，產(chǎn)氣30294m3/d，產(chǎn)水1.6m3/d。兩層無(wú)阻流量之和為45837m3/d。在27.37MPa與地層溫度為87.99℃.下，查得天然氣飽和含水量3.847g/m3，若地層水相對(duì)密度為1.05，即3.663×10(-6)m3/m3，而實(shí)測(cè)產(chǎn)出液氣比為5.28×10(-5)m3/m3,大于井底環(huán)境下天然氣的飽和含水量，從試采曲線上可以看出產(chǎn)出水的氯根含量明顯增長(zhǎng)，說(shuō)明不是凝析水而是其它水。從這些表中可以看出大牛地區(qū)產(chǎn)出水礦化度較高，PH值低于7呈弱酸性，水型為氯化鈣型，不會(huì)結(jié)垢。表6-5是大牛地區(qū)產(chǎn)水井的產(chǎn)水情況登記表。表6-5部分井的產(chǎn)水、產(chǎn)氣量情況登記表井號(hào)層位產(chǎn)量，m3/d實(shí)測(cè)含水量g/m3飽和含水量g/m3備注產(chǎn)氣產(chǎn)水大1盒1155432.71823.205地層產(chǎn)水山1302941.8623.686地層產(chǎn)水大7山13880003.2850.012大8山143002.295593.14地層產(chǎn)水大9太2103341.81833.285地層產(chǎn)水大10太2105000.47473.109地層產(chǎn)水鄂9盒153000.1325.82.725地層產(chǎn)水山263510.2744.62.805地層產(chǎn)水山181400.2734.8283.686地層產(chǎn)水鄂10盒14348003.1250.013山1122220.1311.23.205地層產(chǎn)水表6-5可以看出大牛地區(qū)氣井產(chǎn)能普遍較低，產(chǎn)水量不大，表白產(chǎn)出的水不僅有凝析水，尚有其它水。6.2排水采氣方式6.2.1預(yù)測(cè)攜液流量由于氣井生產(chǎn)地層壓力會(huì)減少，凝析油或地層水析出，都也許導(dǎo)致氣井井底積液，假如井底積液不能及時(shí)排出，輕者影響氣井的產(chǎn)量，重者導(dǎo)致氣井停噴而不能生產(chǎn)。因此含水氣井的生產(chǎn)，應(yīng)當(dāng)考慮臨界攜液氣量。大10井山1段測(cè)試時(shí)平均氣產(chǎn)量6391m3/d，井底流壓為6.31MPa/2679m，平均產(chǎn)水量2.3m3/d，平均產(chǎn)凝析油量0.25m3/d。盒1段測(cè)試時(shí)平均氣產(chǎn)量9503m3/d，井底流壓為13.25MPa/2608m，平均產(chǎn)水量0.8m3/d，平均產(chǎn)凝析油量0.2m3/d。太2段測(cè)試時(shí)地層不產(chǎn)油，平均產(chǎn)氣量為13.39m3/d，折算日平均產(chǎn)水量0.033m3/d。預(yù)測(cè)臨界攜液氣量的李氏方法預(yù)測(cè)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況符合較好。其基本公式如下：式中：qc=臨界攜液氣量，m3/dA=油管截面積，m2p=井口壓力，MPa以3.5MPa為井口壓力，計(jì)算不同油管內(nèi)徑下的臨界攜液氣量如表6-10所示：表6-6李氏方法預(yù)測(cè)的臨界攜液氣量油管尺寸11/2〞40.3mm2〞50.3mm21/2〞62mm3〞75.9mm臨界攜液氣量×104m3/d0.5550.8651.3141.969按李氏方法計(jì)算結(jié)果大10井用21/2〞油管生產(chǎn)，不會(huì)導(dǎo)致井底積液；大16井配產(chǎn)氣30000m3/d，用21/2〞油管生產(chǎn)，也不會(huì)導(dǎo)致井底積液；大15井按開發(fā)方案1、方案2、方案3，配產(chǎn)氣8000m3/d、10000m3/d、13000m3/d，用21/2〞油管生產(chǎn)，會(huì)導(dǎo)致井底積液，因此大15井假如按開發(fā)方案1、方案2、方案3生產(chǎn)，必須考慮使用排水采氣工藝；假如大15井按開發(fā)方案4、方案5、方案6生產(chǎn)，即山1和盒3合采，也不會(huì)產(chǎn)生井底積液。6.2.2各種排水采氣方式選擇和設(shè)計(jì)6.2.2.1各種排水采氣方式的特點(diǎn)⑴泡沫排水采氣工藝泡排工藝具有工藝簡(jiǎn)樸、投資小、管理施工方便，不影響平常生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)外大量采用該工藝來(lái)改造低產(chǎn)氣井，其成功率可高達(dá)90%。泡排現(xiàn)場(chǎng)工藝實(shí)驗(yàn)于1980年10月開始，1982年前，實(shí)驗(yàn)重要在非含硫氣井上進(jìn)行，以后逐步在含硫氣田上展開，十幾年來(lái)，該技術(shù)在實(shí)驗(yàn)和推廣中逐步完善，施工井例日益增多，藥劑由單一品種的起泡劑發(fā)展到8001、8002、8004、CT5-2、CZP、CG、FG系列等液體發(fā)泡劑，泡棒、酸棒、滑棒等固體發(fā)泡劑。該工藝是運(yùn)用注入的表面活性劑產(chǎn)生大量泡沫來(lái)減少自噴井管壁內(nèi)的液柱的表面張力、密度和摩阻損失，以便用比水柱低得多的壓力就能將泡沫液柱排到地面。因此，該工藝只是一種人工助采工藝，工藝自身并不給舉升液體補(bǔ)充機(jī)械能量，而仍是靠地層自身能力進(jìn)行排水采氣，對(duì)于生產(chǎn)能力較弱的井，工藝的應(yīng)用則受到一定限制。在氣井開采的早中期，當(dāng)自噴井自噴能力減弱，帶液能力不好，但仍有一定生產(chǎn)能力的時(shí)候，可采用該工藝，使間歇生產(chǎn)轉(zhuǎn)為連續(xù)生產(chǎn)以提高氣井產(chǎn)量。隨著氣井開采到了中后期，后井的水量上升，地層壓力下降，氣水比降到一定限度時(shí)，氣井喪失升泡沫液的能力，此時(shí)采用這種方法就不合適了，即使投入再多的起泡劑，由于氣井自身舉升能量不夠，無(wú)法通過(guò)氣流將產(chǎn)層水帶出井口，達(dá)不到排水采氣的目的。同時(shí)，該工藝重要是通過(guò)氣流能量將地層水帶出井外，假如水氣比過(guò)大（超過(guò)760m3/104m3），氣井舉水所規(guī)定的能量也大，也許就會(huì)使帶水失敗，一般情況下該工藝的日排水量規(guī)定小于100m3。泡排工藝能適宜在較高氣液比條件下工作，此時(shí)氣流攜帶能力更強(qiáng)，并且在適宜范圍內(nèi)，氣液比的變化對(duì)工藝無(wú)明顯影響。地層供液的連續(xù)性對(duì)該工藝也影響不大，由于本地層供液不連續(xù)時(shí)，氣流需攜帶水量減小，氣流速度增大，生產(chǎn)仍會(huì)正常進(jìn)行。因此，泡排工藝合用于氣井產(chǎn)水早、中期，自噴井出現(xiàn)自噴能力局限性，轉(zhuǎn)為弱噴或間噴，同時(shí)產(chǎn)水量不大時(shí)。當(dāng)產(chǎn)水量增大而地層壓力又進(jìn)一步減少后，就必須改用其別人工升舉工藝措施接替排水采氣工藝。該工藝尚有其他一些局限條件，適合于井深小于3500m，井底溫度小于等于120℃，空管氣流速度不小于0.1m/s；液態(tài)烴含量≤30%；產(chǎn)層水總礦化度≤10g/L；硫化氫含量≤86g/m3等，對(duì)于不同氣井或同一井的不同生產(chǎn)時(shí)期，各類發(fā)泡劑的加藥濃度和藥量不同，應(yīng)根據(jù)井深、壓力、氣水產(chǎn)量等進(jìn)行摸索，使不同的氣井發(fā)揮出各自最佳期的生產(chǎn)能力。⑵優(yōu)選管柱排水采氣工藝優(yōu)選管柱工藝與泡沫排水采氣工藝有相似之處，都是屬自立式舉升，即是在地層壓力減少不能連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，通過(guò)減小管柱尺寸來(lái)獲得最佳氣流速度，提高氣流帶水能力，以充足運(yùn)用氣井自身能量來(lái)達(dá)成排液目的，因此應(yīng)用該工藝的井必須具有一定的自噴能力，同時(shí)由于該工藝是通過(guò)氣流帶水，排液量不能太大，一般產(chǎn)水量規(guī)定在100m3/d以下，氣井的水氣比小于40m3/104m3。由此可見(jiàn)，優(yōu)選管柱工藝在實(shí)質(zhì)上同樣，都可歸屬為自立式舉升，合用于氣井開發(fā)早中期產(chǎn)水量小又具有一定自噴能力時(shí)，受氣液比和地層供液連續(xù)性影響小。因此，在氣井出水出現(xiàn)帶水困難、井筒積液時(shí)，就應(yīng)采用泡排或優(yōu)選管柱工藝使井恢復(fù)生產(chǎn)，到氣井因種種因素水淹不再具有自噴能力時(shí)，就應(yīng)考慮采用其他相應(yīng)的人工舉升方式。⑶氣舉排水采氣工藝氣舉工藝具有許多其他工藝不可替代的優(yōu)越性，是有水氣藏排水采氣的重要工藝措施之一。氣舉工藝使用的介質(zhì)是天然氣，與實(shí)行工藝的目的——采氣是一致的。在所有的舉升方法中，氣舉深度和產(chǎn)量范圍靈活性大（排液量可達(dá)350～500m3/d，最大注氣深度3200m），由于不受井斜、溫度、硫化氫的限制及氣液比的影響，可用于斜井、出砂、高溫、高腐蝕性及氣液化變化范圍大的井；同時(shí)，該工藝地層供液不連續(xù)，產(chǎn)水量變化較大或交替產(chǎn)出股狀水、股狀氣的井均能適應(yīng)，這是機(jī)抽所不能及的。因此，在氣井開采中后期，產(chǎn)水量增大，氣井弱噴或水淹，運(yùn)用泡排或優(yōu)選管柱無(wú)能為力時(shí)，就應(yīng)一方面考慮采用氣舉排水采氣工藝，以運(yùn)用它的各種優(yōu)點(diǎn)達(dá)成使水淹氣井復(fù)產(chǎn)、大產(chǎn)水量氣井助噴及氣藏強(qiáng)排水，以取得好的排水效果和經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)有一定儲(chǔ)量的水淹氣井實(shí)行氣舉工藝也必須具有一些條件。一方面，氣井自身必須具有一定的能量。由于氣舉工藝是通過(guò)氣舉閥，從地面將高壓天然氣注入停噴的井中，運(yùn)用氣體的能量舉升井筒中的液體，使井恢復(fù)生產(chǎn)，在此過(guò)程中，注氣壓力會(huì)對(duì)井底導(dǎo)致回壓，不能把氣井采至枯竭，因此氣舉工藝對(duì)井底壓力有一定規(guī)定，對(duì)于井底壓力較低的井不適合實(shí)行該工藝，一般規(guī)定地層壓力大于10Mpa，同時(shí)套管必須能承受注氣高壓。另一方面，高壓氣源是擬定實(shí)行氣舉工藝的一個(gè)至關(guān)重要的因素，假如工藝井附近有高壓氣源井，就也許很大限度上減小投資，這時(shí)就還應(yīng)從投入、產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)角度進(jìn)行考慮，并且即使存在高壓氣源井，也會(huì)對(duì)氣源井的生產(chǎn)能力產(chǎn)生影響，這就使該工藝的應(yīng)用受到一定限制。不同工藝方法對(duì)工藝井的規(guī)定不同，對(duì)地層壓力大于15Mpa，注氣工作閥或注氣點(diǎn)距產(chǎn)層頂部尚有足夠距離的井，采用開式氣舉最簡(jiǎn)樸易行；對(duì)地層壓力較低（10MPa左右），注氣工作深度接近產(chǎn)層頂部的井，應(yīng)采用半閉式氣舉，該種氣舉方式更適合低壓氣井的排水采氣。對(duì)深井產(chǎn)液量小、地層壓力低的間歇?dú)馀e排水井可采用閉式氣舉，其排液量受到一定限制。氣舉工藝井規(guī)定單井控制儲(chǔ)量大于0.5×108m3，剩余可采儲(chǔ)量大于0.2×108m3。氣舉工藝在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用表白，對(duì)的合理的參數(shù)設(shè)計(jì)是非常重要的。如注氣壓力、注氣量和注氣點(diǎn)（各閥入井深度）、閥嘴直徑等參數(shù)，在很大限度上控制氣井的排液量，注氣量的大小又影響井的最大舉升液量、注氣時(shí)間和產(chǎn)氣量及注入經(jīng)濟(jì)成本，因此必須設(shè)計(jì)合理的注氣量、注氣壓力、注氣點(diǎn)。同時(shí)，在下入氣舉閥時(shí)，應(yīng)使氣舉閥的下入深度適宜，以保證閥在注氣壓力下打開，同時(shí)相鄰氣舉閥間的間距要合理，使井液逐步卸載至工作閥位置，才干保證氣舉有較好的效果。在氣舉生產(chǎn)中，注入氣重要用于減少油管內(nèi)的流體密度，這一較低蜜度流體的流動(dòng)仍要依靠一定的井底流壓，如地層壓力衰減到不能提供這一基本流壓時(shí)，氣舉將無(wú)法正常運(yùn)作，這時(shí)需要其它人工舉升方式。⑷采用氣舉—泡排復(fù)活工藝對(duì)于較高氣液比的井，可采用氣舉—泡排復(fù)活工藝進(jìn)行生產(chǎn)。該工藝重要是采用專用井口裝置，一方面注入起泡劑與積液作用，產(chǎn)生大量的低密度含水泡沫，減少管柱內(nèi)液體的表面張力和摩阻損失以及重力梯度，同時(shí)采用氣舉工藝，運(yùn)用泡排和氣舉單項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，在高氣液比情況下，可節(jié)約高壓氣源，增強(qiáng)帶水能力，取得更好的生產(chǎn)效果，滿足深井和產(chǎn)水量大的規(guī)定。⑸機(jī)抽排水采氣工藝機(jī)抽工藝具有不受采出限度影響的優(yōu)點(diǎn)，合用于開采中后期低壓水淹井的開采。根據(jù)目前機(jī)抽工藝的排水能力，排水量一般小于100m3/d，排液量受到限制，同時(shí)由于抽油機(jī)、抽油桿的承載能力等因素，下泵深度也受到限制，目前常規(guī)機(jī)抽工藝泵掛深度一般小于1500m，采用有增產(chǎn)、降載、防腐、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)的玻璃鋼抽油桿可使泵掛深度達(dá)成2500m左右，當(dāng)井深、排量超過(guò)此范圍時(shí)，則工藝無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。只好采用其它工藝方法。機(jī)抽工藝受井身質(zhì)量、出砂、腐蝕等影響較大，合用于井斜不大，井下無(wú)砂堵，中、低含硫，套管未變形尚有一定儲(chǔ)量的氣水井。因此在氣水井生產(chǎn)中后期，當(dāng)壓力進(jìn)一步減少，水量小，不具有地其它條件時(shí)，就應(yīng)考慮采用機(jī)抽工藝。機(jī)抽工藝受氣體影響嚴(yán)重，其影響的限度決定于兩點(diǎn)：第一，氣層生產(chǎn)情況；第二，井下氣水分離效果。機(jī)抽排水井一般都是壓力低，產(chǎn)水量較小，泵抽一段時(shí)間后，地層氣水同出，假如氣液比較高，產(chǎn)層中的天然氣將和水一起進(jìn)入泵內(nèi)，減少泵充滿系數(shù)，甚至導(dǎo)致氣鎖，影響機(jī)抽效果。對(duì)機(jī)抽井來(lái)說(shuō)，井下氣水流入關(guān)系以“穩(wěn)定流型”較好，即天天從地層向井底有穩(wěn)定的氣水量流入，隨著水被抽出，氣液隨之被排出，井筒內(nèi)一直保持者著一定的動(dòng)液面，一旦停抽又立即水淹，對(duì)于這種類型的氣水井，機(jī)抽工藝可以獲得較高的采收率。本地層供液不連續(xù)時(shí)，為了保證工藝適應(yīng)地層供液的不連續(xù)性保持正常連續(xù)生產(chǎn)，就必須考慮工藝對(duì)地層不連續(xù)供液的適應(yīng)范圍，以擬定工藝是否適合于該井，并對(duì)參數(shù)作出調(diào)整。假如地層供液是穩(wěn)定流動(dòng)，則意味著液體由地層穩(wěn)定連續(xù)的進(jìn)入井筒，儲(chǔ)積在井筒中。在這種情況下，采用機(jī)抽排水，根據(jù)日產(chǎn)水量設(shè)計(jì)出對(duì)的合理的抽汲參數(shù)，保持液面深度在最小淹沒(méi)度深度左右，即保持一穩(wěn)定液面，使工藝可連續(xù)正常運(yùn)營(yíng)。若經(jīng)調(diào)整后的抽汲參數(shù)組合排量達(dá)不到日排水量規(guī)定，則不能滿足生產(chǎn)規(guī)定，工藝也不可行，或采用間抽方式重新調(diào)整參數(shù)組合。⑹電潛泵排水采氣工藝該工藝技術(shù)合用于各種類型的水淹氣井，基本上不受井深的限制，排量范圍大，楊程范圍廣，采用該工藝能大幅度的減少井筒對(duì)地層的回壓，可將氣水動(dòng)液面一直降到井底，達(dá)成最大限度地提高生產(chǎn)壓差，增長(zhǎng)氣產(chǎn)量的目的，且能將氣采至枯竭。對(duì)于中后期地層壓力低，水量大，采用氣舉、優(yōu)選管柱不能復(fù)產(chǎn)，而采用機(jī)抽又受水量、泵掛深度限制的井，選用電潛泵工藝是較為適宜的強(qiáng)排工藝。電潛泵工藝在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)機(jī)組欠載停機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況：一是氣體影響，二是由于對(duì)氣藏出水規(guī)律結(jié)識(shí)不是十分清楚，擬定方案的工藝排水量大于氣藏的實(shí)際出水量，致使工藝設(shè)計(jì)排量大于地層供液量，通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)組參數(shù)仍不能滿足規(guī)定，導(dǎo)致機(jī)組不能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣，就使該工藝的優(yōu)勢(shì)不能有效發(fā)揮，因此，在選擇應(yīng)用電潛泵工藝時(shí)必須考慮這幾方面的因素影響。氣體對(duì)電潛泵排水采氣工藝的影響較為嚴(yán)重。由于電潛泵井下排液裝置是多級(jí)離心泵，游離的氣體會(huì)嚴(yán)重影響離心泵的工作性能。工藝井采用電潛泵工藝排水復(fù)產(chǎn)后，由于天然氣在水中的溶解度很小，均以游離氣狀態(tài)出現(xiàn)，當(dāng)產(chǎn)氣量較大時(shí)氣體就會(huì)隨著液體進(jìn)入離心泵，嚴(yán)重影響泵的正常工作，甚至產(chǎn)氣憤鎖，導(dǎo)致電機(jī)欠載運(yùn)營(yíng)或停機(jī)，導(dǎo)致設(shè)備損壞。國(guó)內(nèi)外研究實(shí)驗(yàn)資料均表白，當(dāng)進(jìn)入離心泵流體中氣液比大于10%時(shí)，離心泵的揚(yáng)程減少，隨著進(jìn)泵游離氣體的繼續(xù)增長(zhǎng)，泵會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定壓頭，最后泵會(huì)出現(xiàn)氣鎖只能排出少量液體。對(duì)于運(yùn)用電潛泵排水復(fù)產(chǎn)后的水淹氣井，即使機(jī)組在較高頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)氣水比太高時(shí)，機(jī)組仍會(huì)出現(xiàn)頻繁的欠載停機(jī)，不利于氣井復(fù)產(chǎn)后泵的連續(xù)運(yùn)營(yíng)，同時(shí)也會(huì)給機(jī)組的壽命帶來(lái)嚴(yán)重危害，因此一般規(guī)定氣井的氣水比不大于200：1。此外，為減小氣體對(duì)泵的影響，可采用“旋轉(zhuǎn)式氣體分離器”，增長(zhǎng)泵吸入口壓力值，控制套壓等措施。地層供液情況對(duì)電潛泵工藝實(shí)行效果也有著較大影響。電潛泵是一種大排量的人工舉升工藝，只有用于供液能力強(qiáng)的井才會(huì)收到足夠好的效果。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，由于地層供液的連續(xù)性問(wèn)題而使電潛泵欠載停機(jī)的情況也極其嚴(yán)重。因此，電潛泵對(duì)地層連續(xù)供液的規(guī)定更高。針對(duì)這種情況，就要根據(jù)井的流入動(dòng)態(tài)，通過(guò)設(shè)計(jì)選擇出合適的變速電潛泵機(jī)組，從而根據(jù)地層供液量的實(shí)際情況，調(diào)節(jié)電泵的運(yùn)營(yíng)參數(shù)以保證機(jī)組的連續(xù)運(yùn)營(yíng)，改善井的生產(chǎn)條件。對(duì)于電潛泵間歇抽汲的工作方式的擬定，只能通過(guò)各井的實(shí)際情況，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的不斷摸索，以擬定—合理的工作制度，即擬定電泵的工作時(shí)間和停抽時(shí)間的長(zhǎng)短。⑺水力射流泵排水采氣工藝射流泵工藝由于井下無(wú)運(yùn)動(dòng)件，具有較高的可靠性，可用于斜井和彎井眼井。該工藝具有下泵深度和排量范圍大的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)更換不同的噴嘴-喉道組合調(diào)節(jié)流量，可以滿足不同的生產(chǎn)規(guī)定。為防止氣蝕，水力射流程排水采氣規(guī)定較高的吸入壓力和淹沒(méi)度。由于氣蝕會(huì)嚴(yán)重?fù)p害泵，因此使用射流泵時(shí)應(yīng)一方面擬定出氣蝕壓力點(diǎn)。氣液比對(duì)射流泵工藝的正常連續(xù)運(yùn)營(yíng)影響不大，只對(duì)泵的工作效率有影響。當(dāng)氣液比低時(shí)，排出液體多，效率較高，當(dāng)氣液比較大，泵的效率減少，但能連續(xù)工作，因此射流泵可在高氣液比條件下正常進(jìn)行。本地層供液發(fā)生變化時(shí)，射流泵工藝可通過(guò)井下泵的噴嘴—喉道組合、地面泵工作壓力及提高動(dòng)力液壓來(lái)調(diào)節(jié)排水量。本地層供液發(fā)生變化不大時(shí)，可通過(guò)簡(jiǎn)樸調(diào)節(jié)地面泵工作壓力的方式來(lái)滿足規(guī)定；本地層供液量變化較大時(shí)，地層產(chǎn)水量增長(zhǎng)，可恰本地大井下泵的噴嘴-喉道組合來(lái)滿足生產(chǎn)規(guī)定。6.2.2.2不同排水采氣工藝方法選擇及排液參數(shù)擬定對(duì)于不同類型的產(chǎn)水氣井，必須根據(jù)氣井的生產(chǎn)能力、井深及井身結(jié)構(gòu)、產(chǎn)水量、氣液比以及不同的出水規(guī)律等條件，綜合地加以考慮，以便選擇最有效、最經(jīng)濟(jì)的排水采氣工藝方法。因此，對(duì)于給定的一口產(chǎn)水氣井，究竟選擇何種排水采氣工藝方法，就需要針對(duì)不同出水規(guī)律對(duì)不同的排水采氣工藝方式進(jìn)行比較，進(jìn)行井的動(dòng)態(tài)參數(shù)及其它開采條件的比較，涉及設(shè)計(jì)排水裝置時(shí)的電力供應(yīng)、高壓氣源、井場(chǎng)環(huán)境設(shè)施，以及經(jīng)濟(jì)投入等，在綜合、對(duì)比分析后，選擇擬定出與氣水井特性相適應(yīng)的合理高效的排水采氣工藝方式，以提高排水采氣工藝的效率和成功率，有效提高有水氣藏的最終采收率。在各種舉升方法中，氣舉的深度和排液量范圍靈活性最大，它合用于弱噴、間歇自噴和水淹井的增產(chǎn)，其日排液量可達(dá)500m3以上，適宜于氣藏強(qiáng)排水，適應(yīng)性廣；泡排重要針對(duì)自噴能力局限性，帶液能力不好，有一定生產(chǎn)能力的中后期帶水生產(chǎn)井和間歇開井生產(chǎn)的帶水生產(chǎn)井以及產(chǎn)凝析水的低壓氣井；而對(duì)于開發(fā)中后期氣田的地層壓力較低，產(chǎn)水量大，采用氣舉和優(yōu)選管柱不能復(fù)產(chǎn)的水淹井，運(yùn)用電潛泵是較為適宜的強(qiáng)排水設(shè)備；優(yōu)選管柱技術(shù)合用于產(chǎn)水初期，卻還具有一定能量的低壓自噴或停產(chǎn)氣水井；機(jī)抽工藝技術(shù)則合用于開采中后期低壓淺—中深水淹井、間噴井。根據(jù)每種工藝的特點(diǎn)以及現(xiàn)場(chǎng)開展排水采氣工藝取得的經(jīng)驗(yàn)，氣井開采的階段性大體變化為：自噴、泡排、優(yōu)選管柱、氣舉、射流泵、電潛泵、機(jī)抽。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)氣井出水后一方面應(yīng)用連續(xù)排液理論，建立穩(wěn)定工作制度進(jìn)行帶水采氣。當(dāng)穩(wěn)定生產(chǎn)出現(xiàn)帶水困難、井筒積液時(shí)，應(yīng)及時(shí)應(yīng)用泡排工藝使氣井恢復(fù)正常生產(chǎn)。本地層與自噴管柱的協(xié)調(diào)關(guān)系被完全破壞后，應(yīng)采用優(yōu)選管柱工藝使氣井繼續(xù)維持自噴帶水，并可采用泡排及穩(wěn)定工作制度與其配合，直到氣井因種種因素而水淹。對(duì)于地層壓力尚足的水淹井，運(yùn)用高壓氣井或工藝壓縮機(jī)進(jìn)行氣舉。若沒(méi)有高壓氣源，則采用水力射流泵排水采氣工藝。對(duì)地層壓力進(jìn)一步減少的小水量氣井，選擇機(jī)抽工藝可將氣井采至枯竭；對(duì)產(chǎn)水量大的氣井宜選電潛泵。但該順序并不具絕對(duì)性，在氣田的開發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中，必須根據(jù)不同排水采氣工藝的特點(diǎn)、合用范圍及井自身的生產(chǎn)能力、地層出水規(guī)律、井場(chǎng)情況等各種條件，針對(duì)不同類型井及井在不同生產(chǎn)階段的具體特點(diǎn)，通過(guò)度析、比較，一方面考慮與井況相適應(yīng)，另一方面還要從經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，選擇出一種對(duì)的合理、行之有效的增產(chǎn)工藝方法，假如井況發(fā)生變化，原有工藝措施不適應(yīng)時(shí)，就在相應(yīng)地改變工藝措施，從而取得好的增產(chǎn)效果和經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)根據(jù)以上分析研究結(jié)果，擬定出針對(duì)不同出水規(guī)律的排水采氣工藝方法的選擇及排液參數(shù)的重要準(zhǔn)則、環(huán)節(jié)如下。ⅰ分析開發(fā)（地質(zhì)）方案提出的排水量針對(duì)一口產(chǎn)水氣井（或水淹井）選擇工藝方法時(shí)，一方面應(yīng)考慮能使井維持或恢復(fù)生產(chǎn)，開發(fā)（地質(zhì)）方案所提出的排量規(guī)定，如工藝達(dá)不到此排量規(guī)定，則不能達(dá)成我們所預(yù)期的生產(chǎn)目的，所以要根據(jù)排量選出該井能合用的排水采氣工藝，如對(duì)產(chǎn)水量大的氣井宜選用氣舉或電潛泵排水采氣工藝，而對(duì)地層壓力低水量小的井選擇機(jī)抽工藝可將氣井采至枯竭。各工藝對(duì)排水量的適應(yīng)范圍如下表所示：（見(jiàn)表6-7）表6-7各種排水采氣工藝的排水量適應(yīng)范圍舉升方法泡排優(yōu)選管柱氣舉機(jī)抽電潛泵射流泵排量范圍，m3/d小于100小于10050～50010～100100～40050～400根據(jù)氣水井的出水量及各工藝的合用排量范圍初選出一些工藝。ⅱ分析井況自身特點(diǎn)在根據(jù)排量初選工藝方法后，必須對(duì)工藝井的井況條件進(jìn)行分析，根據(jù)各排水采氣工藝所適應(yīng)的井況規(guī)定進(jìn)行進(jìn)一步選擇研究。井況條件是影響工藝實(shí)行的重要因素，假如不注意地質(zhì)、開采及環(huán)境因素的敏感性，就會(huì)減少排水采氣裝置的效率和壽命，甚至導(dǎo)致工藝失敗。各工藝對(duì)井況條件規(guī)定如下表所示：表6-8各工藝對(duì)井況條件規(guī)定舉升方法泡排優(yōu)選管柱氣舉機(jī)抽電潛泵射流泵井（泵）深,m≤3500≤2700≤3500≤2200≤3000450～3500井身情況（斜井或彎曲井）較適宜適宜適宜受限受限適宜地層出砂適宜適宜適宜影響嚴(yán)重<5‰無(wú)運(yùn)動(dòng)件，適宜井溫，℃≤120不受限不受限<100≤120≤130腐蝕性緩蝕，較適宜緩蝕，適宜適宜受限，較差受限，較差適宜水礦化度，ppm≤12023不限不限10000～9000≤90000≤50000硫化氫含量g/m3≤23不限不限不防硫管串：0～0.3防硫管串：≤26≤200≤250CO2含量，g/m3≤86不限不限≤115≤90≤100地層水結(jié)垢有洗井功能，適宜化防，較好化防，較好化防，較差化防，較好化防，較好井底壓力完全依靠自身能量提供一定液面地面及環(huán)境條件裝置小，適宜適宜需高壓氣井或工藝壓縮機(jī)作高壓氣源井場(chǎng)需有電源，裝置大且重裝置小，需高壓電源需地面提供高壓動(dòng)力液，動(dòng)力源可遠(yuǎn)離井口ⅲ分析氣液比變化產(chǎn)水氣井的氣液比也是對(duì)一口井選擇工藝方法時(shí)要考慮的一個(gè)方面。如對(duì)機(jī)抽工藝來(lái)說(shuō)，由于工藝運(yùn)營(yíng)時(shí)受氣體影響嚴(yán)重，如氣液比太高，會(huì)減少泵效，甚至發(fā)氣憤鎖，使工藝不能正常進(jìn)行，導(dǎo)致工藝失敗。因此，在這種情況下，在進(jìn)行工藝方法選擇時(shí)就要考慮各種工藝合用的氣液比條件（見(jiàn)表6-9）表6-9各種排水采氣工藝的氣液比規(guī)定工藝方法泡排優(yōu)選管柱氣舉機(jī)抽電潛泵射流泵氣液比，m3/m3>104/60>104/40適于氣液比變化范圍大的井<150<12570～200ⅳ地層出水規(guī)律（特性）的適應(yīng)性氣水井的出水規(guī)律是指地層供液到井底隨時(shí)間的變化，它也是影響工藝實(shí)行的一個(gè)因素，因此在對(duì)一口井進(jìn)行工藝方法選擇時(shí)，在通過(guò)上述各種工藝適應(yīng)條件的對(duì)比分析選擇后，在選出的工藝方法中還應(yīng)根據(jù)出水規(guī)律作進(jìn)一步的分析研究。在各種工藝方法中，泡排、優(yōu)選管柱、氣舉、射流泵等工藝受地層供液是否連續(xù)的影響較小，可以不作考慮，而機(jī)油和電潛泵受氣井的流入動(dòng)態(tài)影響較為明顯，如對(duì)機(jī)抽工藝來(lái)說(shuō)，在地層供液穩(wěn)定連續(xù)的情況下工藝實(shí)行效果較好，假如地層供液不連續(xù)，則也許由于動(dòng)液面在抽汲過(guò)程中降到最小淹沒(méi)度以下，導(dǎo)致泵欠載甚至氣鎖，嚴(yán)重影響工藝的效率和成功率。對(duì)電潛泵工藝也同樣存在這種情況。ⅴ工藝實(shí)行的相應(yīng)設(shè)備、材料在通過(guò)上述環(huán)節(jié)對(duì)一口井選出工藝方法后，還要看工藝實(shí)行所需的相應(yīng)設(shè)備、材料是否具有，是否需要更換或購(gòu)買。各工藝所需設(shè)備如6-10表所示：根據(jù)氣田的實(shí)際產(chǎn)水情況，按上述條件選擇合適的排水采氣工藝，然后進(jìn)行具體的工藝設(shè)計(jì)。6.2.2.3大牛地排水采氣工藝大16井、大10井用21/2〞的油管生產(chǎn)，井筒不會(huì)積液；大15井用21/2〞的油管生產(chǎn)，按開發(fā)方案1、方案2、方案3配產(chǎn)，井筒會(huì)積液；因此要進(jìn)行排水采氣設(shè)計(jì)。測(cè)試時(shí)大15井氣液比為10428m3/m3，大牛地區(qū)各產(chǎn)水層產(chǎn)出水礦化度平均低于120g/l，井深小于3500m，測(cè)試時(shí)產(chǎn)水量低于100m3/d，因此選擇泡排作為大15井的排水采氣工藝。對(duì)于大15井的不同生產(chǎn)時(shí)期，各類發(fā)泡劑的加藥濃度和藥量不同，應(yīng)根據(jù)壓力、氣水產(chǎn)量等進(jìn)行摸索，使其發(fā)揮出最佳的生產(chǎn)能力。生產(chǎn)初期可按產(chǎn)水量的1～2﹪注入泡沫劑，將泡沫劑加入同等的水稀釋后經(jīng)注入罐注入井內(nèi)。若排出液中泡沫較多，為了不影響分離器的分離效果，須在分離器前加入消泡劑。表6-10各種排水采氣工藝所需重要設(shè)備工藝方法相應(yīng)設(shè)備泡排起泡劑注入裝置：泡排車、柱塞計(jì)量泵或平衡罐消泡劑注入裝置：平衡罐或柱塞計(jì)量泵起泡劑：CT5-2或UT-1合用于礦化度不超過(guò)120g/l和含量不超過(guò)10%的地層水消泡劑：FX-1優(yōu)選管柱與地層流動(dòng)條件相匹配的油管柱氣舉氣舉工藝壓縮機(jī)或附近有可運(yùn)用的高壓氣源井、氣舉閥、封隔器、心筒、單流閥、地面采輸氣設(shè)備及水解決設(shè)備機(jī)抽抽油機(jī)、地面氣水分離器、可調(diào)式防噴盒、光桿密封器、抽油桿、萬(wàn)向旋轉(zhuǎn)接頭、深井泵、井下氣水分離器、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)電潛泵井下部分：PHD-（一種井下壓力監(jiān)視裝置）、電機(jī)、保護(hù)器、分離器、泵、電纜地面設(shè)備：降壓變壓器、變頻控制器、開壓變壓器、接線盒配套設(shè)施：頻率50HZ，電壓10000V或380V的高壓電源、氣水分離器射流泵地面動(dòng)力系統(tǒng)：多缸動(dòng)力泵地面凈化系統(tǒng)：儲(chǔ)液立罐地面控制系統(tǒng)：控制屏，高壓觸點(diǎn)開關(guān)井下裝置部分：井下單流閥、井下泵、井下泵外殼、抽吸頭、反向皮碗、度壓?jiǎn)◇w、專用投撈工具、井下壓力測(cè)試裝置高壓動(dòng)力電源6.3防腐、防垢技術(shù)方案6.3.1防腐技術(shù)方案大牛地氣田各氣層天然氣的重要成分均為甲烷，平均含量都在85%以上，腐蝕性氣體重要是CO2，且含量