王南作业区油井套气回收装置应用效果分析

2019年02月
油田管理
王南作业区油井套气回收装置应用效果分析
程小波怀海宁王新荣王凯赵娟（中国石油长庆油田分公司第一采油厂王南作业区，陕西延安716000）
摘要：在油田开采过程中，产生的伴生气资源是极其巨大的，受到技术以及区域的制约，偏远站点大量的伴生气被无效放空，因伴生气不能有效被回收，在场站放空，增加了生产现场的安全风险，同时也造成了资源的浪费和环境污染。

为切实提高轻烃产能总量，加强轻烃生产管理，提升油田开发效益，伴生气综合回收利用工作需加快脚步，在现有集气工艺流程繁琐，投资颇大背景下，需设计流程简便、价格低廉、操作简单的集气工艺设备。

关键词：伴生气资源；环境污染；轻烃产能；集气工艺王南区现有集气工艺主要有以下4种：（1）铺设气管线集气；（2）通过油气混输泵集气；（3）压缩机抽气；（4）直读定压套气阀集气。

以上工艺成本高，运行成本高，维护频繁，夏季温度高不会存在井组回压高，气管线冻堵等问题，但冬季气温降低，井组回压升高导致套管压力高影响油井生产，气管线凝析油排放不及时导致管线冻堵。

因此基于以上问题，需要提出进一步的解决方案。

为切实提高轻烃生能总量，加强轻烃生产管理，提升油田开发效益，伴生气综合回收利用工作需加快脚步，在现有集气工艺流程繁琐，投资颇大背景下，需设计流程简便、价格低廉、操作简单的集气工艺设备。

1现状
王南区共有油井口，开井1226口。

站点28座，井组236个，
伴生气总量7583m 3
/d ，目前共铺设集气管线189条101.75km ，安装油井套气回收装置78套，有效回收伴生气。

2油井套气回收装置研制历程
2.1初起期-简易套返流程的诞生
油井开发过程中，存在局部高压，该区地层能量充足，油井表现：动液面持续高甚至套返，生产过程中采取换大泵径、调大冲程冲次、提高泵挂等措施仍不能降低液面。

在此背景下，
诞生出简易套返流程。

该流程的诞生有效解决套返井工况复杂问题，降低了油井液量，提高了单井产能。

图一简易套返流程图
2.2发展期-油井防倒流装置的研制
套返井随着套管压力的降低，当低于井组回压时无法进入流程，需人工频繁关闭套管闸门进行憋压，压力大于回压时打
开套管闸门放压。

在此背景下，研制出了油井防倒流装置。

该装置的诞生解放了劳动力，且能直观了解油井出液
情况。

图二直观判断油井出液情况
2.3成熟期-油井套气回收装置的研制
套返井后期液面下降后，现场发现套管气也能进入井口流程，但受井组回压影响比较大，当套管气压力低于回压时无法进入流程，且井组气管线憋压压力高，导致气管线泄漏。

在此背景下，研制出了油井套气回收装置。

该装置能在流程中割断井组回压，控制套气压力，套气回收不受井组回压的影响，工艺简单，回收伴生气效率高。

3油井套气回收装置工作原理
3.1
油井套气回收装置结构
套气回收装置主要由套气回收单流阀、连接管线，
控制闸门、油井防倒流装置等部件组成。

图三油井套气回收装置实物图
图四油井套气回收装置结构示意图
3.2油井套气回收装置工作原理
驴头下行时，井口防倒流装置关闭会把地面和井口以下流程的压力隔开，受深井泵充满系数的影响，液体和气体会先对充不满的空间进行补充，此时油管上部就会有空间留出，井口压力随之降低。

当套管气压力大于井口压力值时，套气单向阀打开，套气就会进入油管流程填充空间或平衡油套压力。

抽油机驴头上行时，井口压力逐渐增大时，套气单向阀关闭，防倒流装置打开，井内液体和气体一起输送进地面流程。

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图五气体进入活塞环空示意图
当套管气压力大于井口回压时，套气单向阀打开，套气可以实时进入地面流程。

通过以上方式：套管压力小于或大于油管回压时，套气都可以进入井口流程。

4应用方式及效果
4.1具体应用方式
油井套气回收装置安装于井口生产闸门与回压闸门之间，配套相应控制闸门及压力表，实时了解井口回压及套压变化情况。

在井口安装防倒流装置，阻止井组回压连通至油井井筒内；
套气回收流程进口：连接至套管出口，并加装控制闸门；
套气回收流程出口：连接至生产闸门与防倒流装置之间连接，并安装套气回收装置，防止原油回流套管。

抽油机抽汲过程中，受气体影响或油层供液能力差，导致泵的原始充满系数降低，抽油机下行过程中，油管压力降低，井口压力表指针显示压力下降，此时套管压力③大于油管，套气回收装置打开，套气通过流程进入井口流程。

4.2应用效果
王南作业区目前共使用该套气回收装置68套。

具体使用效果如下：
（1）井口套气回收装置安装在采油井口上。

安装、维护方便，便于巡查。

（2）井口套气回收装置通过结构件安装在井口上，不需要对油井设备进行改造。

（3）不管套气压力高于或者低于回压，均不影响套管气进入地面流程，适用于任何套压范围内油井回收伴生气。

（4）解决了环境污染及资源浪费问题。

（5）即能有效回收伴生气又能治理套损井。

5结语
目前该装置已在采油一厂、采油二厂等单位推广使用，使用效果较好，有效解决了偏远井站伴生气回收问题，成本低、工艺简单、维护简单。

下一步将继续对工艺进行优化改造，采油射流负压工艺，目前已进入研究阶段，相信不久就能进行全面推广，将长庆油田伴生气回收工作往前推进一大步。

顺北工区长裸眼井壁稳定分析及对策
贺春明（中石化江汉石油工程有限公司钻井二公司，
湖北潜江433123）
摘要：顺北工区平均井深超过7500m，钻遇第四系至奥陶系全序列地层。

长裸眼井段不同压力系数地层共存，三叠系、石炭系、志留系地层砂泥岩互层发育，极易剥落掉块、垮塌扩径，引起阻卡。

本文主要对井壁失稳的机理进行归纳总结，通过室内优选防塌抑制剂组合，优化聚磺钻井液体系配方，针对不同井段的井壁稳定提出相对应的抑制、封堵措施，确保施工安全顺利。

关键词：顺北工区；长裸眼；井壁稳定；解决对策
1井身结构与地层特点
1.1典型井身结构
目前，顺北工区钻井工作量主要分布在顺北Ⅰ和Ⅴ断裂带区域，根据是否含侵入体情况，主要有两种井身结构，即无火成岩侵入体的老四级结构井和有火成岩侵入体的新四级结构井。

井身结构见下表。

项
目
序号
一开
二开
三开
四开
老四级结构井
钻头尺寸×井深
（mm×m）
444.5×1200
311.2×5200
（进入石炭系
150m）
215.9×7500
（一间房顶之上
5m）
149.2×8000
套管尺寸×下
深
（mm×m）
339.7×1199
244.5×5198
177.8×7498
/
新四级结构井
钻头尺寸×井深
（mm×m）
374.65×2000
269.9×6700
（进入桑塔木组
20m）
190.5×7500
（进入一间房顶界
4m）
143.9×8000
套管尺寸×下
深
（mm×m）
298.5×1998
219.1×6698
168.3×7497
/
1.2地层特点
顺北工区钻遇地层，第四系至白垩系地层（0-3600m）埋藏浅、砂岩发育、可钻性好，主要因井眼净化和虚厚泥饼引起阻
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