速度管柱排水采气技术
低成本速度管柱排水采气技术探讨
发 国 家 工程 实验 室
田 伟
（ １ ．长庆 油田公 司油气工 艺研 究院 ２ ．低渗透 油气 田勘探开
３ ．中石 化 华 北石 油局 井 下作 业 公 司 ）
摘 要 ： 由于 ￣ ３ ８ ． １ ｍ ｍ （ １ ｉ ｎ ） 速度 管柱 排水 采 气技 术成 本 较高 ，在 一定 程 度上 制 约 了该项
Ｄｉ ｓ ｃ ｕｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｄｒ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｅ Ｇａ ｓ Ｒｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ
Ｌｏ ｗ－ ｃ ｏ ｓ ｔ Ｖｅ ｌ ｏ ｃ ｉ ｔ ｙ Ｓ ｔ ｒ ｉ ｎ ｇ
Ｚｈ ａ ｏ Ｂｉ ｎ ｂｉ ｎ ， Ｘｕ Ｘｕｅ ｇ ａ ｎ ｇ Ｂａ ｉ Ｘｉ ａ ｏ ｈ ０ ｎｇ ， Ｌ ｉ Ｘｕｒ ｉ ， Ｔｉ ａ ｎ Ｗｅ ｉ ，
柱 管材 级别来 降低 管材 费用 ，节 约成本 。
连续油管速度管柱排水采气技术研究及应用
连续油管速度管柱排水采气技术研究及应用在连续油管工作的过程中会出现低压水平井的携液能力比较差，从而导致出现了井筒的积液，并且原有的生产管柱不能够对生产需求进行满足等较多的问题存在，对水平井连续油管速度管柱排水采气技术进行研究分析。
先是对水平井临界携液流速理论模型进行分析，而后再对连续油管速度管柱排水采气技术方案进行细致的分析，从而能够为现实中的应用起到一定的促进作用。
标签：连续油管;管柱排水;采气技术前言：随着我国对油田的逐渐深入化开发，发现了水平井在低渗透致密气藏的开发展中逐渐的显现出更多的优势所在，但是现存的低压水平井实际的产量也是比较低的，而比较老的井也已经处于开发的一个临界值携液产量，并且对于气井来讲也由原有的自喷连续生产转变成为了间开生产，一度面临着停产的现实。
所以在本文对水平井连续油管速度关注排水方案进行研究，希望能够为我国未来的天然气产量做出一些指导性意见。
一、速度管柱排水采气原理想要对速度管柱排水采气原理进行研究，在基于井筒两相流与最小携流量的研究理论基础之上，是可以通过对高井筒中的气体流速进行有效的提升，从而将气液的流态进行改善，从而将原始的段塞流改变成为后来的环雾流。
主要的方法就是使用帶压的作业工艺在井筒下入比较小的管径的连续油管，从而能够促使其在井口进行时间比较长的悬挂与密封，促使其成为临时的生产管柱，从而更好的提升气井自身的携液能力，最为高效的达到对油井的排水采气的目的。
二、水平井临界携液模型建立对于水平井的工作开展来讲，因为在井筒中存在着直井段的垂直管流、斜井段倾斜流以及水平段的水管流全部存在的，所以在对井筒的临界携液流量进行计算时，需要对其进行分阶段的计算，从而对其进行综合性的总体分析，能够从数据的统计中将临界携液流量的最大点进行计算，也就是最容易积液的地方，根据计算出来的数值来对连续油管的下入深度进行确立，从而能够更好的将其速度管柱排水采气的作用进行最大的发挥。
对于直井段计算来讲，是有着比较多的携液模型可以使用的，最巨代表性的就是Turner模型以及Coleman模型等较多的模型。
气井排水采气工艺技术探索
气井排水采气工艺技术探索摘要：气井开采会降低地层压力，当地层压力无法举升一定量的水时，井底会聚集大量液体，形成液柱，进而可能导致气井丧失自喷能力，甚至导致气井完全停产。
为了避免这一问题，就需要应用排水采气工艺技术，及时处理井底的积液，以确保气井的正常开采。
基于此，本文阐述了排水采气的概念，并对气井排水采气工艺技术展开探究。
关键字：气井；排水采气；工艺技术前言在社会的快速发展中，对于天然气的需求量不断增加。
气井的环境对顺利开采有着极大的影响，不过，在气井的开采过程中，很容易发生积液现象，在井底高压低温的作用下，积液会发生水合物冻堵情况，阻碍天然气的正常开采。
针对这一问题，通过应用排水采气工艺技术，完成气井排水，有效处理井底积液为，从而为天然气的正常开采奠定良好基础。
1排水采气概述排水采气指的是借助相关技术手段，把气井下的天然气排出去，在这个过程中，需要将液化的天然气排掉。
排水采气技术是天然气采集中的关键，只有处理好地层中的水资源，才能够防止井下出现大量积液，进而提升天然气的采集效率。
在天然气开采中，出水问题难以避免，若不能及时排除井下的水资源，则会影响天然气的开采效率。
2气井排水采气工艺技术2.1井下节流排水采气技术井下节流排水采气技术在实际应用中主要是在井下安装节流器，实现井内节流、降压，提升流速，使得井口压力保持稳定，借助地热能量，对于水合物的生成条件加以改善，避免其生成，这样可以减少井下积液的形成量。
节流器内的流体有两种类型，即临界、亚临界流动，依据节流器出入口压力比值能够区分流体状态，由于采气前期的井外压力较小，在节流器处则会形成较大的压差，流体处于临界流动状态，优化装置气嘴的直径，能够使流体状态发生改变，为该工艺的实施奠定基础。
同时，对卡瓦式节流器进行改进，优化胶桶的伸缩率、硬度、拉伸强度、压缩率等各项性能参数，进而有效提升其使用性能。
在采气过程中，企业选择哪一种排水采气工艺，对具体采气效率有着极大的影响，在选择具体工艺时，应先确定开采的条件，依据环境合理选择工艺。
低成本速度管柱排水采气技术探讨_赵彬彬
rate； frictional resistance pressure drop 管柱排水采气技术能够改善气井积液状况 ，有利于 ［2 ］ 气井平 稳 生 产 。 虽 然 该 技 术 采 用 不 压 井 作 业， 对地层无伤害，但仅直径 38. 1 mm （ 1 in ） 的连 续管管材费用就高达 30 余万元， 导致整体成本较 高，投资回收期较长，在一定程度上制约了该项技 术的推广和应用。笔者将从如何降低速度管柱技术 成本出发，提出有针对性的技术措施。
0
引
言
基于临界携液流量理论，在井筒安装较小管径 的连续管作为速度管柱， 能够降低临界携液流速， 增大井筒中气体流速， 从而提高气井携液能力 。 苏里格气田多口气井现场试验结果表明 ，采用速度
［1 ］
* 基金项目： 中国石油天然气股份有限公司项目 “长庆油田油气当量上产 5 000 万吨关键技术” （ 2008E － 13 ） 。
3
式中 力，Pa；
2 l ≤ （ r2 ［ （ 4） σ］/ （ 4 qλ ） o － ri ） π — —速 度 管 柱 所 能 承 受 的 最 大 许 用 应 σ max —
W— — —速度管柱重力，N； A— — —速度管柱横截面积，m2 ； — —速度管柱许用应力，Pa； ［ σ］ — — —安全系数，取 1. 50 ； λ— q— — —油管单位长度重力，N / m； r i 、r o — — —速度管柱内、外径，m； l— — —速度管柱下入深度，m。 38. 1 mm × 3. 18 mm 的 CT 70 级速度管柱抗拉 强度 553 MPa， 计算出最大下入深度为 4 780 m， 远大于苏里格气田井深的要求。因此，在满足苏里 格气井下入深度的情况下，降低速度管柱管材级别 可以降低管材费用，节约成本。 2. 3 柔性复合管试验 柔性复合管主要由内层、增强抗拉层、抗拉层 及外保护层组成 （ 见图 2 ） 。 其中， 内层采用改性 聚乙烯 （ PE － 100 ） 挤出成型，增强抗压层采用聚 酯工业长丝缠绕成型，抗拉层采用高强度聚酯工业 长丝带皮轴向平行预制，外保护层采用改性耐磨聚 乙烯挤出成型。独特的内部结构使其具有良好的耐
连续油管速度管柱排水采气技术研究及应用
连续油管速度管柱排水采气技术研究及应用摘要：连续油管速度管柱井口装置主要由井口悬挂器、井口防喷器以及其他配套工具组成。
连续油管速度管柱排水采气技术主要适用于产液流量大而地层压力小的气井。
连续油管速度管柱排水采气技术能够较好地解决采气井的积液问题，提升采气井的携液能力，从而实现低压气井的增产目标。
本文就连续油管速度管柱排水采气技术的应用原理及应用实效进行了分析，将为我国低渗透油田的技术改造提供了新的思路。
关键词：排水采气技术；连续油管；应用近年来，工业生产和居民生活对以天然气为代表的新兴能源的需求进一步加大，天然气开采和储运总量的不足成为制约国民经济发展的一大因素而随着气田开采时间的拉长，部分低压水平气井的产量易出现不同程度的萎缩，甚至部分低压气井已达到或小于临界的携液产量。
在这一情况下，部分气井已不能实现连续的自喷生产，而进入间开生产的阶段，严重影响到气田的规模产量。
在这一背景下，部分采气企业开始应用连续油管速度管柱的排水采气技术，其实践结果表明，该排水采气技术能够较好地解决采气井的积液问题，提升采气井的携液能力，从而实现低压气井的增产目标。
而在生产中对水平井临界携液流量的预测有着较高的要求，其精确程度将成为影响采排作业的重要因素，同时这一预测也对完善连续油管速度管柱排水采气技术方案实施有着重要的推动作用。
1.连续油管速度管柱排水采气技术的应用1.1连续油管速度管柱构造原理连续油管的管柱构造以气井临界携液流速理论为原理，通过对连续油管的合理孔径选择下到井筒中，并通过专业设备的吊装悬挂在井口，从而构成新的作业管柱。
这一设计可以有效减小气液流动通过时的横截面积，从而提高气液的流动速度，达到提高采气井的携液能力的目的，以便实现气井能够恢复连续的排水作业和产气作业。
连续油管速度管柱井口装置结构主要由井口悬挂器、井口防喷器以及其他配套工具组成。
连续油管速度管柱排水采气技术主要适用于产液流量大而地层压力小的气井。
排水采气工艺技术
排⽔采⽓⼯艺技术排⽔采⽓⼯艺技术由于在⽓井中常有烃类凝析液或地层⽔流⼊井底。
当⽓井产量⾼、井底⽓液速度⼤⽽井中流体的数量相对较少时，⽔将完全被⽓流携带⾄地⾯，否则，井筒中将出现积液。
积液的存在将增⼤对⽓层的回压，并限制其⽣产能⼒，有时甚⾄会将⽓层完全压死以致关井。
排除⽓井井筒及井底附近地层积液过多或产⽔，并使⽓井恢复正常⽣产的措施，称为排⽔采⽓。
排⽔采⽓⼯艺可分为:机械法和物理化学法。
机械法即优选管柱排⽔采⽓⼯艺、⽓举排⽔采⽓⼯艺、电潜泵排⽔采⽓⼯艺、机抽等排⽔采⽓⼯艺，物理化学法即泡沫排⽔采⽓法及化学堵⽔等⽅法。
这些⼯艺的选择取决于⽓藏的地质特征、产⽔⽓井的⽣产状态和经济投⼊的考虑。
1 优选管柱排⽔采⽓技术在⽓⽔井⽣产中后期，随着⽓井产⽓量和排⽔量的显著下降，⽓液两相间的滑脱损失就取代摩阻损失，上升为影响提⾼⽓井最终采收率的主要⽭盾。
这时⽓井往往因举液速度太低，不能将地层⽔即使排出地⾯⽽⽔淹。
优选管柱排⽔采⽓⼯艺就是在有⽔⽓井开采到中后期，重新调整⾃喷管柱，减少⽓流的滑脱损失，以充分利⽤⽓井⾃⾝能量的⼀种⾃⼒式排⽔采⽓⽅法。
优选管柱排⽔采⽓⼯艺，其理论成熟，施⼯容易，管理⽅便，⼯作制度可调，免修期长，投资少，除优选与地层流动条件相匹配的油管柱外，⽆须另外特殊设备和动⼒装置，是充分利⽤⽓井⾃⾝能量实现连续排⽔⽣产，以延长⽓井带⽔⾃喷期的⼀项开采⼯艺技术。
该技术适⽤于开采中后期具有⼀定能量的间喷井、弱喷井，能延长⽓⽔井的⾃喷期，适⽤于井深＜3000m，产⽔量＜100m3/d。
对采⽤油管公称直径≤60mm 进⾏⼩油管排⽔采⽓的⼯艺井，最⼤排⽔量50m3/d，油管强度制约油管下深。
⼯艺实施后需要配合诱喷⼯艺使施⼯井恢复⽣产。
2 泡沫排⽔采⽓技术泡沫排⽔采⽓技术是通过地⾯设备向井内注⼊泡沫助采剂，降低井内积液的表、界⾯张⼒，使其呈低表⾯张⼒和⾼表⾯粘度的状态，利⽤井内⾃⽣⽓体或注⼊外部⽓源（天然⽓或液氮）产⽣泡沫。
速度管柱排水采气机理及应用
1 速度管柱排水采气的机理分析对一口气井来说，其原始流量、压力是否合理，关键在于速度管柱的设计。
随着采气生产的持续进行，地层压力会不断下降，最终会导致气井无法正常生产。
部分管理者从节约材料成本、缩短改造周期考虑，经常会采取酸压、压裂等作业措施改善井况，短时间内能保证气井产量，但这些措施会造成工作液破胶、返排不彻底、井底积液等问题，给气井持续生产带来安全隐患；调整生产管柱尺寸措施不仅增加材料一次性成本，而且由于井筒老化，更换管柱作业会加大“落鱼”风险，同时还要采取预防井底积液的相关措施，增加了作业难度。
而速度管柱是将小口径连续管采用悬挂装置悬挂于油管或井筒内部替代完井生产管柱，根据流体动力学原理，管柱口径小于生产油管，井下流体在相同地层能量作用下过流面积缩小会使流速增大，提高气井产量。
目前最常用的速度管柱为CT，并配套相应的井下工具，常用的口径有31.75mm （1.25”）、38.1 mm（1. 5”）、44.45 mm（1. 75”）、50.8 mm（2.0”）等，应根据实际情况选用合适口径；由于井下地质条件复杂，存在大量腐蚀性介质，所以管柱及配套工具材质一般选用Cr16。
完井作业受多种因素影响，如地层能量衰减速度、气井产量变化速率、边低水气藏活跃程度等，如果生产管柱口径大，采气过程中流速小，采气时间就会延长，会导致地层条件进一步恶化。
为解决这些问题并提高采气速度，在完井设计时就应在井筒内悬挂速度管柱，使气井开始见水时，由高速气流携带出井，以免在井内积累，延长井内见水时间。
尤其对于开发末期的气井二次完井时，速度管柱的设计要考虑积液或部分地层能量消减过快等原因，对剩余地层能力充分加以利用，增强气井排液采气能力。
根据实际情况，速度管柱（小口径连续油管）应悬挂于生产油管中，可采用速度管柱与生产油管之间的环形空间排液的完井生产方式，也可采用直接以速度管柱排液的完井生产方式。
2 速度管柱排水采气技术的具体应用2.1 速度管柱排水采气技术的配套设备及其作用速度管柱的悬挂作业一般是在带压条件下进行，为能够安全地拆除上部的封井器，实际工作中常采用开操作窗的方式进行过渡，这有利于油管密封悬挂、切管以及采气等作业的开展。
石油工程技术 井下作业 排水采气工艺--主要技术类型
排水采气工艺--主要技术类型泡沫排水采气（简称泡排）的基本原理，是从井口向井底注入某种能够遇水起泡的表面活性剂(起泡剂)。
井底积水与起泡剂接触以后，借助天然气流的搅动，生成大量低密度含水泡沫，随气流从井底携带到地面，从而达到排出井筒积液的目的。
排水采气是解决“气井积液”的有效方法，也是水驱气田生产中常见的釆气工艺。
目前现场应用的常规排水采气工艺可分为：机械法和物理化学法。
机械法即优选管柱排水采气工艺、气举排水采气工艺、电潜泵排水采气工艺、机抽等排水采气工艺等，物理化学法即泡沫排水采气法及化学堵水等方法。
1排水采气·优选管柱小油管排水采气工艺技术适用于有水气藏的中、后期。
此时井已不能建立“三稳定”的排水采气制度，转入间歇生产，有的气井已濒临水淹停产的危险。
对这样的气井及时调整管柱，改换成较小管径的油管生产，任可以恢复稳定的连续自喷。
1.1优点：1.1.1属自力式气举，能充分利用其藏自身能量，不需人为施加外部能源助喷。
1.1.2变工艺井由间歇生产为较长时期的连续生产，经济效益显著。
1.1.3设计成熟、工艺可靠，成功率高。
1.1.4设备配套简单，施工管理方便，易于推广。
1.2缺点：1.2.1工艺井必须有一定的生产能力，无自喷能力的井必须辅以其他诱喷措施复产或采用不压井修井工艺作业。
1.2.2工艺的排液能力较小，一般在120m3/d左右。
1.2.3对11/2in小油管常受井深影响。
一般在2600m左右。
优选管柱排水采气工艺是在有水气井开采的中后期，重新调整自喷管柱的大小，减少气流的滑脱损失，以充分利用气井自身能量的一种自力式气举排水采气方法。
对排液能力比较好、流速比较高，产水量比较大的天然气井，可适当的放大管径生产，达到提高井口压力，减少阻力损失，增加产气量的目的。
该工艺理论成熟，施工容易，管理方便，工作制度可调，免修期长，投资少，其存在的工艺局限性是：气井排液量不宜过大，下入油管深度受油管强度的限制，因压井后复产启动困难，起下管柱时要求能实现不压井起下作业。
天然气井排水采气工艺方法优化分析
天然气井排水采气工艺方法优化分析摘要：随着国家经济水平的提高，人们的生活水平与以前相比发生了巨大的变化，能源的利用率也提高了。
在这种情况下，人们开始关注天然气能源的发展，重点是优化开采技术和使用的设备，以更好地增加当地天然气能源的开采，满足人们的生活需求。
关键词：排水采气；天然气井；工艺优化排水采气方法可以提高天然气井的工作效率。
本文首先进行天然气井采气工艺的概述，其次说明排水采气工艺的技巧，最后提出超声波、泡沫、组合使用、深抽、同心毛细管、机油排水、不间断循环这七种排水采气工艺的优化方法，使天然气井开发更加方便有效。
一、选择技巧的排水采气技术工作人员必须充分了解开采地点的地形、地貌、地质结构、开采历史、资源储备情况等，通过对资料的了解，能够帮助工作人员更好地规划开采方案。
工作人员要学会归纳分析天然气井不同排水工艺的使用特点，对不同工艺方法的可行性，适应的范围都需要进行划分，从而整理出一套系统化的、针对性较强的参考资料。
当天然气井内部气压明显升高时，工作人员应当优先考虑气具（工业设备，是名词，不是错误）排水工艺。
通过这种正确的工作方法可以有效降低气压。
在天然气井作业过程中，要懂得根据井内实际情况，结合井内气压与水分含量，明确井内当前环境状态，从而及时选择最合理的排水工艺。
企业的最终有效收益是由成本与利润决定，所以在选择排水采气工艺的时候，如果两种采气工艺的可行性相同，且都可以成功完成工作，工作人员就应当从设备、人力、维护等方面考虑，选择成本最低的排水工艺进行使用。
二、天然气井排水采气工艺方法优化1.优化超声波排水采气工艺。
超声波排水采气工艺具有操作简单、绿色环保、排水方便等特点，这种工艺的使用不会对生态环境造成破坏，是非常受欢迎的一种排水采气工艺。
因此，应当优化超声波排水工艺技术，保证工作进行的同时也可以保护当地环境。
工作人员需要在超声空化的基础上开始进行方案创新，该方法通过超声波的振动在井下建立波场，利用超声波的能力提高积水温度，使积水雾化从而通过油管排到井外。
不同排水采气技术的工艺原理与适应性评价
2016年9月不同排水采气技术的工艺原理与适应性评价雷磊周荣涛任兴国（长庆油田分公司第二采气厂,陕西榆林719000）摘要：在榆林气田开发过程中，部分气井先后出现了低压低产不良表现，主要原因在于气井产量较低无法满足协液生产的要求，很容易引发井底与井筒积液，降低采气效率。
基于此笔者分析了常用的采气技术工艺原理，并对各类技术的适应性进行了评价。
关键词：排水采气技术;工艺原理;适应性1各种排水采气技术的工艺原理和要求1.1泡沫排水采气泡沫排水采气的工艺原理是注入井筒内部起泡剂，待其被井筒内部产生的气流进行充分搅动后，积液密度便会大大降低，水气表面的张力会大大减小，最终基底井液自动转化成了泡沫状态的流动性液体，大大降低了举升的难度。
该技术要求气流速度必须达到0.1~0.2m/s才能将水举升至地面，与其余的采气工艺相比这个速度是很低的。
由于气井协液量受到压力和温度的影响，而井口压力和温度一般较低，所以气井协液所需流量较大，并且会加大气体的密度。
1.2速度管柱排水采气为了达到预定的采气效率，完井速度管柱的设计必须要合理，以实现采气过程中对气井原始气体流量与压力的控制。
随着气井井深的增大，气井产量在递减且地层压力不断下降，为了保证气井能够维持正常的生产，首先必须做好一系列基础性工作，包括气井内气体流动规律的把握、管柱尺寸的合理变更调整、恰当增产措施的运用等，以保证短期内采气效率的速度提升。
此方法成本较高、返排效率低、井底易产生积液、安全性难以保证、管柱改造难度大。
速度管柱排水采气技术可以有效弥补上述传统技术的弊端，即通过采用小直径管柱，可以大大增加井下气液的流动速度，在管柱内悬挂井筒悬挂装置或地面悬挂器，当地层流体流入管柱内时，会出现油管超过过流面积的情况，这将大大增加过流截面上的流体速度，从而提升采气效率。
图1柱塞气举采气管柱示意图图2.柱塞气举工作过程1.3柱塞气举柱塞气举技术的工艺原理是将柱塞放置于气液之间，作为其间的机械界面，气井的自身能量足以影响并推动柱塞，使其在油管内做规律性的“举液”运动，柱塞的存在可以阻止气体的上升与回落，降低气液“滑脱”的概率。
速度管柱排水采气技术
速度管柱排水采气技术摘要：根据临界携液流量理论，将较小管径的连续管安装在井筒处作为生产管柱，不仅能够提高气井携液流速，降低临界携液流速，还能够恢复自喷生产，避免压井对地层造成的伤害，进而有效规避油管断裂产生的事故风险。
国外对连续管作为速度管柱的使用拥有丰富的实践经验，下入深度最大可达6250m。
在我国苏里格气田中使用速度管柱排水采气技术，在改善气井积液状况，促进气井平稳生产方面发挥了重要作用。
基于此点，本文就速度管柱排水采气技术进行浅谈。
关键词：速度管柱排水采气气田开采一、速度管柱排水采气的机理分析就新完钻井而言，必须要求完井速度管柱设计合理，实现对气井原始流量和压力的有效控制。
在开采过程中，为了应对气井产量和地层压力的不断下降，要在确保地层能量能够正常维持气井正常生产的基础上，充分考虑气井流入和流出规律，对生产管柱尺寸进行调整或采取一系列增产措施。
虽然保持现有完井管柱对单井实施酸压或压裂改造能够在短期内提高气井产量，但是这种做法却存在作业成本高、返排不彻底、工作液破胶、井底积液等弊端，极大地降低了气井持续生产的安全性。
而更换完井生产管柱这一措施，不仅会增加成本费用，而且还会受井筒老化的影响致使在气井作业过程中时刻面临“落鱼”的风险，以此同时一旦出现井底积液还必须实施强化排液的相关措施，进而增加了改造难度。
由此可见，上述措施存在较大的操作风险，并且气井完井的成本较高，而速度管柱完井可以有效弥补这些弊端。
速度管柱是利用小直径管柱充分发挥其对井下流体的节流增速作用，由井筒悬挂装置或地面悬挂器悬挂于井筒或生产油管内部，充当完井生产管柱。
在地层流体受天然能量的作用流入速度管柱的情况下，根据变径管流体力学理论可知，因过流面积小于生产油管，因此会增加较小过流截面上的流体速度。
速度管完井管柱一般会采用小直径挠性管，现阶段CT逐步成为充当速度管的首选，其完井管柱外径可在6.35-73.025范围内选择，最高屈服强度为800MPa。
利用速度管柱进行排水采气的工艺简介
利用速度管柱进行排水采气的工艺简介作者：罗威来源：《科学与财富》2021年第03期摘要：绿水青山就是金山银山，在世界各国对能源需求进一步增大的背景下，生态环境问题也受到世界各国的日益关注。
天然气作为一种清洁能源，燃烧时产生二氧化碳少于其他化石燃料，燃烧时几乎无二氧化硫和粉尘的排放，有助于减少酸雨形成，减缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。
近些年来，天然气工业受到了世界各国的青睐，发展天然气工业成为当今潮流，天然气开采工艺技术有了大幅进步，排水采气工艺也得到了进一步的发展。
气井地层压力随着开采而逐渐降低、气井的气流速度减小、油井含水量增加以及引起井底积液和对地层造成回壓可造成气井停产。
出现这种情况，在现有的生产管柱内安装连续油管速度管柱是一种可靠、安全、有效的方法。
关键词：速度管柱;连续油管;气井积液;排水采气一、引言在天然气开采中，在气井中常有烃类凝析液或者地层水流到井底，在天然气井生产初期时，气井产量高、井底气液速度大而井中液体的数量相对较少时，井底的凝析液或地层水将被气流携带到地面，但进入天然气井生产中后期，气藏压力逐渐降低，原有的生产管柱不满足，致使井底的凝析液或地层水不能随天然气携带到地面，从而滞留在井中，造成“气井积液”。
气井产地层水的危害主要表现为井筒内回压增大，井口压力下降，气井生产能力受到严重影响，甚至造成气井水淹，无法正常生产;使气相渗透率大大降低，加快了液面下油、套管的电化学腐蚀，产出的地层水需要处理，增加了生产组织难度和运行成本。
排水采气就是采取措施将天然气井中的地层积液或积水排出，并能气井恢复正常生产。
采用常规方法进行更换生产管柱，注入的压井液会伤害地层，可能导致气井减产或不能生产;采用在现有的生产管柱内安装连续油管作为速度管柱，可提高气井排液能力，使气井恢复自喷生产。
此作业时不需压井，避免了压井伤害地层，同时减小了起出原有管柱造成油管断脱等复杂事故的风险。
二、排水采气方法概述在天然气开采中，在气井中常有烃类凝析液或者地层水流到井底，在天然气井生产初期时，气井产量高、井底气液速度大而井中液体的数量相对较少时，井底的凝析液或地层水将被气流携带到地面，但进入天然气井生产中后期，气藏压力逐渐降低，原有的生产管柱不满足携液要求，致使井底的凝析液或地层水不能随天然气携带到地面，从而滞留在井中，造成“气井积液”。
速度管柱排水采气技术的应用及改进
应用技术速度管柱排水采气技术的应用及改进白晓弘1李旭日1刘凯文2赵彬彬1惠艳妮1（1.长庆油田分公司油气工艺研究院 2.江汉机械研究所）摘要苏里格气田气井普遍具有低压、低产、携液能力差及井筒压力损失大的特点，为了提高气井携液能力，形成中后期排水采气技术储备，依据管柱优化理论，于2009年开始将 38.1 mm的连续管作为生产管柱进行排水采气，到目前已完成速度管柱排水采气施工气井10多口。
通过研究和现场实践，改进了悬挂器、卡瓦及堵塞器等配套工具，优化了降压方式和井口采气树，提高了施工效率和安全性，取得了良好的应用效果。
关键词速度管柱排水采气技术改进苏里格气田0引言国内自1972年首次引进连续管［1－2］，到目前连续管技术已普遍应用于钻井、完井、采油、修井和集输等作业领域，解决了许多常规作业技术难以解决的问题。
2005年，西南油气田分公司首次将连续管下入井筒中作为生产管柱进行排液生产天然气［3］。
连续管作为生产管柱排水采气，要选择适合气井实际状况的连续管，作业能否成功的关键在于连续管下入井内后，能否悬挂在井口装置上，并与原有油管的环形空间密封。
此外，连续管尾部堵塞器的密封及脱落、连续管下入过程中压力的高低等对施工成功及施工速度也有重大影响。
笔者将简要介绍连续管设备组成和施工步骤，并结合苏里格气田施工的几个阶段，提出速度管柱排水采气施工优化方案。
1连续管设备组成及施工步骤1.1连续管设备组成连续管设备由连续管作业车、悬挂作业操作窗、连续管井口悬挂器、连续管堵塞器、连续管和其他配套工具组成［4－5］。
连续管作业车作为连续管的运输工具和下入装置，悬挂作业操作窗用于连续管的悬挂操作，井口悬挂器用于对连续管悬挂，连续管堵塞器用于下入连续管时封堵连续管底部，防止气体在施工中窜出，气井投入生产前需要将堵塞器打掉。
1.2连续管作业过程（1）关闭采气井口主闸阀，将主闸阀以上装置放空泄压并拆掉。
（2）在主阀门上安装连续管井口悬挂器、悬挂作业操作窗及井口防喷器等装置。
第5章排水采气工艺
裂 — 洞 型 欠 清 晰 边 底 水
欠 整 齐
常 压 、 高 压 动 态 法 为 主
孔 — 裂 型 不 清 晰 边 底 水
不 整 齐
高 压 较 多
动 态 法
裂 缝 型 不 清 晰 多 为 边 水 不 整 齐 、 多 介 面 高 压 、 超 高 压 动 态 法
精选版课件ppt 采气工程－排水采气工艺
精选版课件ppt 采气工程－排水采气工艺
7
第二节 优选管柱排水采气
自喷排水采气
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。
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。
26
第三节 泡沫排水采气
一、泡沫排水采气机理
⒉分散效应
气水同产井中，存在液滴分散在气流中的现象，这种分散能力 取决于气流对液相的搅动、冲击程度。搅动愈激烈，分散程度愈 高，液滴愈小，就愈易被气流带至地面。
气流对液相的分散作用是一个克服表面张力作功的过程，分 散得越小，作的功就越多。
起泡剂的分散效应：起泡剂是一种表面活性剂，可以使液相表 面张力大幅度下降，达到同一分散程度所作的功将大大减小。
Q k p0 .6(4 G8 ) Z 1 2 (1T 0 3 54 5 G Z 1 3 w) T 5 p f1 4 p p w 1 2 8 d fi2 p
精选版课件ppt 采气工程－排水采气工艺
17
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
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
H1
排水采气课件
一、上周主要内容
6、苏里格气田积液气井排水采气措施
结合泡沫排水、速度管柱、柱塞气举、压缩机气举等各项工艺 适用条件，制定苏里格气田积液气井排水采气措施表：
主讲内容
上周主要内容回顾 采气作业二区挖潜增效工艺措施
速度管柱排水采气工艺 下气举阀排水采气工艺 气举排水采气工艺 泡沫排水采气工艺
度水侵，现已造成20余口常开井采取间开携水生产。目前作业区已先后采用速
度管柱排水采气、气举排水采气（含下气举阀后气举）、泡沫排水采气和涡流 排水采气等方法排出井筒及井底附近地层积液，以达到气井恢复正常生产的目 的。
主讲内容
上周主要内容回顾 采气作业二区挖潜增效工艺措施
速度管柱排水采气工艺 下气举阀排水采气工艺 气举排水采气工艺 泡沫排水采气工艺
苏11-28-21作业前生产情况
苏11-28-21井，2009年3月7日投产，下节流器生产，工作制度2.4mm， 下深1800m，配产1.0万方，原始油套压为22.0/23.2Mpa。该井产气层段 为：盒8段3458.0～3455.0m，射孔厚度3.0m，含气层，微含气层；山1段 3495.0.0～3493.0m，射孔厚度2.0m，微含气层。投产后生产情况如下；
上周主要内容回顾 采气作业二区挖潜增效工艺措施
速度管柱排水采气工艺 下气举阀排水采气工艺 气举排水采气工艺 泡沫排水采气工艺
二、泡沫排水采气工艺
4、泡沫排水采气
二、泡沫排水采气工艺
4、泡沫排水采气
由四川仁智油田技术服务股份有限公司对作业区泡排井进行制度摸
索试验，他们采取固体泡排剂和液体泡排剂进行泡排试验。个别水侵严
1、苏11-19气举后生产情况
苏11-19开井前油套压5.5/8.83MPa，开井后，油套压6.5/8.12MPa， 无节流器敞放生产，瞬流为200方/小时，日均产气量0.45万方。
速度管柱方案
2011
年8月中国石油
速度管柱排水采气工艺试验技术方案
四、作业公司准备
38.1mm 连续管作业机盘管容
量3500m
井口拆卸工具、安全防护工具一套：呼吸器、灭器、铁锹、急箱防喷器与操作窗转换接头各一套
20T 吊车一
台
2011年8
月中国石油速度管柱排水采气工艺试验技术方案下管作业
安
装注入头
防喷器悬挂器
1.下管作业井口安装
动密封操作窗采气树
连续管底部堵塞器
速度管柱排水采气工艺试验技术方案中国石油
2.井口悬挂与拆卸过程
切断后的连续管
生产时卡
瓦悬挂器
座在井口
连续管作业完后，切断管子，拆除
交换窗，装上采油树，回复生产。
2011年8月
2011年8
月中国石油
速度管柱排水采气工艺试验技术方案
3、准备制氮车或氮气罐车
准备制氮车在施工结
束后打掉堵塞器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
速度管柱排水采气技术
摘要：根据临界携液流量理论，将较小管径的连续管安装在井筒处作为生产管柱，不仅能够提高气井携液流速，降低临界携液流速，还能够恢复自喷生产，避免压井对地层造成的伤害，进而有效规避油管断裂产生的事故风险。
国外对连续管作为速度管柱的使用拥有丰富的实践经验，下入深度最大可达6250m。
在我国苏里格气田中使用速度管柱排水采气技术，在改善气井积液状况，促进气井平稳生产方面发挥了重要作用。
基于此点，本文就速度管柱排水采气技术进行浅谈。
关键词：速度管柱排水采气气田开采
一、速度管柱排水采气的机理分析
就新完钻井而言，必须要求完井速度管柱设计合理，实现对气井原始流量和压力的有效控制。
在开采过程中，为了应对气井产量和地层压力的不断下降，要在确保地层能量能够正常维持气井正常生产的基础上，充分考虑气井流入和流出规律，对生产管柱尺寸进行调整或采取一系列增产措施。
虽然保持现有完井管柱对单井实施酸压或压裂改造能够在短期内提高气井产量，但是这种做法却存在作业成本高、返排不彻底、工作液破胶、井底积液等弊端，极大地降低了气井持续生产的安全性。
而更换完井生产管柱这一措施，不仅会增加成本费用，而且还会受井筒老化的影响致使在气井作业过程中时刻面临“落鱼”的风险，以此同时一旦出现井底积液还必须实施强化排液的相关措施，进而增加了改造难度。
由此可见，上述
措施存在较大的操作风险，并且气井完井的成本较高，而速度管柱完井可以有效弥补这些弊端。
速度管柱是利用小直径管柱充分发挥其对井下流体的节流增速作用，由井筒悬挂装置或地面悬挂器悬挂于井筒或生产油管内部，充当完井生产管柱。
在地层流体受天然能量的作用流入速度管柱的情况下，根据变径管流体力学理论可知，因过流面积小于生产油管，因此会增加较小过流截面上的流体速度。
速度管完井管柱一般会采用小直径挠性管，现阶段ct逐步成为充当速度管的首选，其完井管柱外径可在6.35-73.025范围内选择，最高屈服强度为800mpa。
由于井下存在大量的co2，可采用cr16材质的ct或cr13材质的配套井下ct工具，以适应这种腐蚀性环境下的作业需求。
对于一次完井作业而言，受气井产量变化大、地层能量衰竭快、边低水气藏活跃等因素的影响，如果使用小流速的方式采气，不仅会造成开采时间较长，还会不断恶化地层生产条件。
因此，在对完井初始设计时，应当将速度管柱直接悬挂于套管内，以达到提高采气速度的目的。
这种做法既能够满足气井正常生产需要，也可以在气井产水的初始阶段，充分发挥高速气流对产出液的携持作用，进而大幅度减慢气井见水的时间；对于二次完井作业而言，在对部分地层能量衰竭井或老井积液设计速度管柱时，应当充分考虑利用地层能力以达到强化排液采气的目的。
一般情况下，应当在现有的生产油管中下入连续油管，确保连续油管为小直径速度管，而后根据气井生产情况，既可以选择生产油管与连续油管环空排液的完井生
产方式，也可以选择连续油管排液的完井生产方式。
二、速度管柱排水采气技术的具体应用研究
（一）速度管柱排水采气技术的配套设备及其作用
为了有效解决带压条件下使用悬挂器进行连续油管的悬挂问题，进而使上部的封井器能够安全地拆除，可以采用操作窗作为过渡，这样有助于后续油管密封悬挂、切管以及安装采气等作业的顺利开展。
速度管柱排水采气装置的配套设备主要包括以下几种：其一，悬挂器。
其作用是将连续油管悬挂于井口，这样便可以使之成为永久性生产管柱；其二，操作窗。
它是负责剪断连续油管，并拆除封井器及其上部连续油管作业装置的井口部件；其三，堵塞器。
其作用是在下入前封堵连续油管头部，确保整个作业过程以及切断连续油管时管内无流体产出；其四，固定器。
用于紧固成功悬挂剪切后的连续油管。
（二）连续油管的安装要点
先将连续油管下入到油管内，然后按照kq65-70型采气井口的具体情况进行施工作业，安装过程及安装要点如下：
1.首先将井口位置处的4#闸阀及其上部的采气树拆除，并在1#闸阀的上部位置处依次加装悬挂器、操作窗、封井器、注入头。
2.借助堵塞器将连续油管的管头堵住，再通过连续油管车在不压井的情况下对连续油管进行下井作业，这一过程为带压作业。
3.当连续油管下探至预先设定好的深度以后，先将悬挂器上的压紧螺栓均匀旋转，直至整个油管的自重为零方可停止，随后将管
子坐封在悬挂器上，这样连续油管便成功悬挂在井口位置处。
4.将位于悬挂器以上部件的压力全部放除干净，然后将交换窗上的活塞筒提起，并选择适当的位置将连续管切断。
5.将操作窗、封井器和注入头等设备全部拆除，并将原4#闸阀及采气树安装到悬挂器上部，使采气井口恢复正常作业状态。
6.当井口安装全部完成之后，采用打压的方式解除连续油管的堵塞，确保地层油气能够顺利通过连续油管产出。
（三）排水采气试验结果分析
本次试验选取38.1mm的连续油管作为速度管柱，下井深入为2850m，与试验前73.0mm油管相比，油压、套压、油套压差、产气量等均有非常明显的变化，具体结果如表1所示。
通过试验可以清楚的看到，油压、套压、油套压差均有所降低，而日产气量明显增加，这充分说明速度管柱排水采气具有良好的效果，可以确保气井连续、稳定生产。
参考文献：
[1]刘慧卿，张红玲，邓玉珍，刘接.注汽管柱管鞋下入深度对注汽动态的影响[j].中国石油大学学报（自然科学版），2007（6）.
[2]李季，杨辉，朱昆，熊杰.四川气田须家河储层加砂压裂气举排液一次性管柱配套技术研究[j].中国石油学会第六届青年学
术年会论文集[j]，2009（7）.
[3]张路军.功率回收型液压修井机中油管柱下放过程的仿真研究[j].系统仿真学报，2007（11）.
[4]史雪枝，熊昕东，乔智国.四川气田须家河储层加砂压裂气举排液一次性管柱配套技术研究[j].钻采工艺，2009（5）.。