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低产气井柱塞气举与地面增压组合工艺技术及配套工具(2)

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低产 气井 柱塞 地面 增压 组合 工艺技术 配套 工具
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第5卷第2期 2009年6月 新疆石油天然气 009 文章编号:1673_2677(2009)0050—03 砂岩裂缝一孔隙型边水气藏 治水 措施研究 杨文明 ,陈 智 ,马占华 ,尹宏超 ,易 飞 (1.塔里木油田公司,新疆库尔勒841000;2.西南油气田分公司采气研究院,四川广汉618300; 3.塔里木油田公司天然气事业部,新疆库尔勒841000) 摘要:天然气作为优质能源,在全世界得到广泛利用。我国天然气储层大多属于中、低渗透储层, 而且低渗、特低渗储层占相当大的比例,储层非均质明显,自然产能低,普遍具有边底水,在生产过 程中普遍产水,其危害性很大,常常发生水淹现象,使开采难度大大增加,所以气藏的治水就显得极 为重要。气藏治水的主要方法为排水采气。本文分析对比了排水采气的理论方法,认为砂岩裂缝 一孔隙型边水气藏采取“采气、阻水、排水”相结合的措施,可以有效的提高气藏的治水和开发效 果。以某气藏为例,分析该气藏初期至目前的开发方式以及治水措施,总结了其优缺点。提出了砂 岩裂缝一孔隙型边水气藏的合理治水方式,对以后开发同类气藏具有指导和借鉴作用。 关键词:气藏;裂缝一孔隙型;边水;治水措施;排水采气 中图分类号:献标识码:A 我国天然气储层普遍具有边底水,在生产过程 中普遍产水,其危害性很大,常常发生水淹现象,使 开采难度大大增加,所以气藏的治水就显得极为重 要 。 四川气藏的天然气产层大部分气藏具有边、底 水,在生产过程中普遍产水。其最大特点之一就是 随着天然气生产规模的扩大,在开采的中后期出水 井、低压井、水淹井相应增多,产量递减日趋严重。 近年来,气水同产井所占比例逐年上升,水患形势 逼人。 随着水侵影响的逐渐加剧,气藏的采气速度下 降。单井产量迅速递减,气井自喷能力减弱,逐渐 变为间隙井,甚至井底严重积液而停产,使开采难 度大大增加。鉴于此,气藏的治水就显得极为重 要。本文主要针对砂岩裂缝一孔隙型边水气藏进 行论证说明。 1治水措施 ,口/J\了日肥 1.1 常规排水采气方法 由于气井中井底积液的存在,使得气井产量递 减,甚至停产,分析井底积液的来源有两种 ,一 是地层中的游离水或烃类凝析液与气体一起渗流 进入井筒,液体的存在会影响气井的流动特性;二 是地层中含有水汽的天然气流入井筒,由于热损失 使温度沿井筒逐渐下降,出现凝析水。针对井底积 液对气井产生的影响,其藏必须进行排水。 气藏排水是把气藏作为一个统一的系统来考 虑进行排水采气,这不仅要考虑水淹井及气水同产 井的排水,还要考虑纯气井的协调开采问题。该方 法关键是如何合理确定排水井、采气井及气水同产 井的井位、排水量及排水时机,从而达到最大限度 地降低水侵强度,经济有效地提高气藏的最终采收 收稿日期:2009—01—05 改回日期:2009—04—24 作者简介:杨文明(1983一),男,硕士,工程师,2005年毕业于西南石油大学油气储运工程专业,现主要从事油气田开发及 油气处理等方面的研究工作。 50 第5卷第2期 杨文明等:砂岩裂缝一孔隙型边水气藏治水措施研究 率 ’ 。排水采气的方式主要有: (1)强排水采气法。水淹气藏中被圈闭的气量 是决定强排水采气技术经济效益高低的关键。目 前美国比较重视机械排水与其它方法的配合,独联 体很重视泡沫与机械排水的匹配。所谓强排水就 是大排量采气(200m /排水量过小不能达 到使排水量大于地层出水量,以及迅速降低地层压 力的目的。目前在国外广泛用于大排量强排水的 工艺技术为电潜泵和气举。 (2)气水联合开采法。气水联合开采适用于气 藏尝未完全水淹或已经完全水淹而“报废”了的气 藏,这种开采方法是将气、水作为统一体,通过气藏 数值模型描述,确定排水井位、排水量和采气量。 其机理是:减缓水体前沿推进速度,推迟尝未水淹 的气井出水时间;降低含水域的压力,或降低已被 水驱扫过地带及带水封闭地带的压力,使不动气膨 胀变为可流动气体进人井底。气水联合开采工艺 在美国许多气田的实践证明,是增加储量提高采收 率的有效方法。 (3)阻水开采法。这种工艺适用于气藏早期整 体排水,也适用于中、后期阻水。其阻水机理是在 边水驱气藏气水界面含水一侧或底水驱气藏的含 水层布置排水井;或在局部水驱气藏,水沿高渗透 带或裂缝发育带进人气藏的通道上建立高分子聚 合物粘稠液阻水屏障。其目的是拖住边水推进,降 低底水上升的速度,避免或减少气水接触,边水驱 为“弹性气驱”的开采方式。 1.2砂岩裂缝一孔隙型边水气藏治水措施 砂岩裂缝一孔隙型边水气藏应采取“采气、阻 水、排水”相结合的措施,可以有效的提高气藏的治 水和开发效果。 (1)在位于构造有利部位的主产区,优选主产 气井,控制合理的采气速度,延长气井的无水采气 期,确保获得尽可能多的无水采气量。 (2)在气水边界或气水边界以下层段的井采取 单井排水采气,实施阻水措施,以调整气水边界推 进速度,避免气藏水侵恶化,同时可以降低气藏废 气压力,有效防止气藏过早水淹,达到提高气藏采 收率的目的。 (3)合理进行气水联合开采,在控制主产区合 理采气速度的同时,选择最佳排水区和排水量进行 排水,可以有效的提高采收率。 2排水工艺技术 常用的排水采气方法有优选管柱法、泡沫法、 气举法、电潜泵法、机抽法等 ,最大举升高度 5000m,最大排液量d。这些排水采气方法 适用于不同的气藏,它们在现场生产中受到排液 量、油管直径、井深、消泡、经济投入高、生产效率低 等因素的限制,都存在各自的缺点和不足。 优选管柱法适用于有一定自喷能力的小产水 量气井。最大排水量d,目前最大井深 2500m,适用于含硫气井,设计简单、管理方便、经济 投入较低。 泡沫法适用于弱喷及间喷产水井的排水。最 大排水量120m /d,最大井深3500m,适用于低含硫 气井,设计、安装和管理简便,经济成本较低。 气举法适用于水淹井复产、大产水量气井助喷 及气藏强排水。最大排水量400m /d,最大举升高 度3500m,适用于中、低含硫气井,装置设计、安装 较简单,易于管理、经济投入较低。 电潜泵法适用于水淹井复产或气藏强排水。 最大排水量可达500 m /d,目前最大泵深2700m, 参数可调性好,设计、安装及维修方便,经济投人较 高,对高含硫气井受限。 机抽法适用于水淹井复产、间喷井及低压产水 气井排水。最大排水量70 m /d,目前最大泵深 2000m,设计、安装和管理较方便,经济成本较低。 对高含硫或结垢严重的气井受限。 由于气藏储渗类型、气水关系比较复杂,对于 不同类型的产水气井,必须根据气井的生产能力、 井深及井身结构、产水量、气液比以及提供补充能 源等条件,综合的加以考虑,以便选择最有效、最经 济的排水采气工艺方法。 3 实例分析 以四川某气藏为例,该气藏于1972年11月发 现,于1973年8月投产,1978年开始产地层水,截 止2006年7月底,日产气71×10 m ,日产水 260m。,日回收凝析油7.5t,累计产气74.33 X 10 m ,累计产凝析油19.77×10 t,累计产水178 X 10 m ,天然气采出程度74.33%,采速2.6%,目前 地层压力12压降14.8藏开采 曲线图如图1所示。 51 新疆石油天然气 2009定 1973 1977 1982 1986 1990 1994 1998 2002 2007 l 气藏开采曲线图 气藏属于有限补偿的、以边水为主的低含凝析 从1992年1月~2007年7月开展联合排水以 油气藏,是一个非均质较强的裂缝一孔隙型边水气 来,阶段累积排水量为13 x 10 m ,阶段累积增产天 藏,边水为次活跃型。气藏南部主产区是以边水为 然气35729.5×10 m 。 主、鞍部以及北区是底水气藏。但由于过渡段较厚 气藏排水效果较好,气藏内部的气水同产井产 (约220米),故底水基本上处于致密带,水体本身 气量趋于稳定,产水量明显下降,特别是中37井于 较小,其能量也小,所以活动性显示弱,主要的有效 1994年4月开始变为纯气井并延续至2003年区在东翼的北部。 月,至今各井带水采气效果良好。两口长达藏在1989年和1995年两次编制气藏排水 的水淹井中35井和中气方案。第一次排水方案确定了气藏日产气60 水同产井,从1993年6月到2007年底,累计增产天 ×10 m ,采取内部联合排水方式日排水500m 为 然气17837×10 m ,经济效益显著。边水水线前缘 最佳方案。该方案是在北区两口水淹井(中5 得到了有效的控制,边水水线前缘从1989年以后 井)进行工艺排水和对5口主要气水同产井(中3、 没有新的见水气井出现,使气藏的开发效果得到了 4、31、36、37井)自喷带水生产。由于设备故障,从 明显的改善。明显地改善了气井生产状况,提高了 1992年1月~1995年12月,气藏实际排水量只完 气藏开发效果,保持气藏产量长期稳定生产。 成方案排水规模的35.2~66.8%。在这期间,只有 从气藏成功开发可以看出,搞清边水能量大小 1993年的排水效果最明显。第二次排水方案推荐 和主要的水侵方向及水侵的机理是编制排水采气 边部两口阻水排水井的日排水量为200m ,气藏日 方案的技术关键和前提,在此基础上编制排水采气 排水规模300m 。从1996年1月至2006年底,气 方案。主要分为:①确定排水方式。经总结分析, 藏实际排水量为方案要求排水规模的73.8~ 气藏过去只在气藏内部排水,效果差。针对边水活 98.3%,此期间气藏的排水采气效果良好。 动特点及其规律,将过去的在内部进行的“点式”排 此外,还对北端和南端低渗区的气水同产井中 水方式改为内部与边部结合的联合排水方式,即阻 25、39、64、65井进行化排、小油管排水及柱塞式气 水排水方式,提高了气藏的排水效果。②确定正确 举排水,效果较好。 的排水规模。 (下转第55页) 52 第5卷第2期 张 武等:地质统计方法对井网适应性评价 应)相对现状井网条件面积较小,在现状井网条件 下500九点注采井网的水驱储量分布很 低,水驱效果将会较差。井网密度达到10口/,井距350米,各油层组水驱控制程度得到了有效 改善,I、Ⅱ油层组达到了58%以上,油藏总的水 驱控制程度达到了近66%。在井网密度达到20口 /,井距220米,I、Ⅱ油层组达到了80%左 右,油藏总的水驱控制程度达到了80.5%,油田水 驱控制较理想的程度。 综上所述,该油田在现有井网条件下,已经不 能实现有效水驱,加密调整是该油藏今后有效开 发、效益开发的基本前提。 3 结论 (1)本文运用的钻井模型通过地质统计学方 (上接第52页) ③合理部署排水井点。选择了 两口位于主要水侵方向,在原始气水界面附近的中 35井和中19井进行阻水排水,边水被阻隔后,水侵 区的水量得不到补充,效果十分明显。④正确选 择、完善排水工艺技术。 4 结论 (1)裂缝一孔隙型边水气藏的最佳治水方法是 早期同步排水采气,通过降低含水区压力,延长无 水采气期和自喷采气期。 (2)要根据气藏的地质特征、渗流特点以及水 侵机理等选择正确合理的排水采气方式。内部与 边部结合的联合排水方式应重点考虑。 (3)排水采气的工艺技术很多,各自存在其自 身的优点从与局限性。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水采 气工艺。几种方法可以相结合,利用其优势互补。 参考文献: [1]孙国华,栾振华.世界天然气发展前景探讨[J].城市 法将单砂体面积、井网密度与井网控制概率有机的 联系在一起,并得出油田井网控制程度、水驱控制 程度与井网密度的关系式。 (2)通过地质统计模型可制作出油田井网控 制程度、水驱控制程度与井网密度的关系图版,可 作为新油田开发方案编制的参考,也可以作为以开 发油田加密调整的有益借鉴。 参考文献: [1]侯景儒等编译.地质统计学的理论与方法[M].北京: 地质出版社,1990. [2]陈洪泉.地质统计学及其应用[M].北京:中国矿业大 学出版社,1990. [3]纪发华等编译.地质统计学在油藏描述中的应用[M]. 北京:石油大学992. 燃气,2002,326(04):36—38. [2]杨川东.采气工程[M].北京:石油工业出版社,1997. [3]李士伦.天然气工程[M].北京:石油工业出版社, 2000. [4]M.T.析气田的开发及水动力学[M]. 北京:石油工业出版社,1993. [5]冈秦麟.气藏和气井动态分析及计算程序[M].北京. 石油工业出版社,1996. [6]户贵华,程戈奇,童广岩,等.气井抽汲排液采气工艺的 研究与应用[J].石油矿场机械,2006,35(2):102— 103. [7]张俊杰,吴洪波,李开鸿,等.深井气举排水采气南地区的新发展[J].钻采007,30(4):78— 80.90. [8]石映,唐荣国.含水气井排水采气新工艺技术研究[J]. 钻采工艺,2001,24(05):29—34. [9]曲林,曲俊耀.排水采气_].钻采工 艺,2005,28(02):49—51. [10]杨川东.四川气田排水采气的配套工艺技术及其应用 [J].天然气工业,1995,15(03):37—4I. 55
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