氮气气举采油技术的应用

环空注人高压氮气来降低井筒液体的密度， 在井底 压力的作用下， 将液体排出井口。同时， 注人的氮 气在井筒上升过程中， 体积逐渐增大， 氮气的膨胀 对液体也产生携带作用。
２１ 氮气气举特点 ．
（ ）举升深度大， １ 举升深度可达３ ｍ以上。 ６ ０ ０ （）产液量适应范围广， ２ 可适应不同产液量的 油井。
刘东菊
〔 中油辽河油Ｉ Ｉ Ｉ 分公司， 辽宁 盘锦 １ ００ ２ １） ４
摘要 ： 油田常规排液存在速度慢 、 不灵活 、 深度浅且安全性差等 问题。现场制氮注 氛装！采 用 先进的膜分离技术， 直接从空气中分 离制取氮气， 车载 、 动、 可移 现场制氮的特点 ， 氮气气举 使 采油技 术应用范围更广， 适应性更强。几年来， 成功地进行 了氮气气举返排压 裂液 ， 轰气气举
排水采气， 氮气气举深度构空地层排 出 泥浆等工艺试脸‘氮气气举不仅成为常规油井排液的
主要手段 ， 而且在 高凝油 井的成功尝试 ， 使辽河油田利用氮气气举工艺技术在特种油的开采方 面拓展 了新的途径
关键词： 制氮注氮装笠； 氮气气举采油： 工艺技术； 应用
中 圈分类号 ：Ｆ ５ ． Ｔ ３５３ 文献标识码 Ａ
艺
流 空 气
椒 一
前
言
叽阶 疏 阶 阶
油 、水 ．杂质 氮气
针对油田储层物性差、 易污染及排液困难等实 际情况， 为了解决油田常规排液速度慢、 不灵活且
安全性差等问题 ， １ ７年辽河油田钻采院与天津 ９ ９ 凯德梅塞尔公司合作研制开发了制氮注氮装置。 该装置采用先进的膜分离技术， 现场直接从空气中 分离制取氮气。自投产以来， 不仪在提高稠油热采 效果工艺上得到广泛应用， 也成为气举采油的主要 技术手段。车载 、 可移动 、 现场制氮的特点， 使利用
ｘ 耐， １ ０ 排出高凝油及泥浆约 ８ ＂ ０耐。该井气举管
柱深度为 ２ ｍ 测试气举液面降至 一１ ｍ １ ， ０ ０ ９０ ２ ｝ 具体效果见表 ｔ ｏ
表 １ 现场试脸情况
Ｔｂ １ ｉｄ ｅｍ ｎ ａ ． Ｆ ｌ ｅ ｄ ｅｔ ｅ ｘ ｐ
编辑 刘兆芝
万方数据
浆（ 钻井过程中压人地层）造成正常抽吸卡泵 ， ， 不
套的工艺 日趋完善， 尤其在高凝油领域的成功尝 试， 便得氮气气举具有广阔的应用前景。
参考文献 ：
川 刘成， 石玉峰， ． 等 沙淇油田制氮装置的开发与 应用【１ １
石油机械，１ ， （） ２０ ２ ８ １１ ９
能正常生产， 先后采用气化水替泥浆、 酸化配合喷
一０１
作透侧 ５主要均 Ｔ ． 气 ！ 氧气 ａ１ 满
图２ 膜分离原理示意图
Ｆ ． ｉ ｓ ａ ｔｎ ｃ ｌ ｉ ２ ｌ ｅ ｒｉ ｐｎｉｅ ｇ Ｆｍ ａｏ ｒ ｐ ｐ ｉ
作者简介 ： 刘东菊（ ６ 一）女． １ ６ ． 工程师 １ ９ ９ ９ 年毕业１３林〕业大学Ｉ Ｕ械系流体传动｝ １ 专 理从小采汕优械研究Ｔｉ ８ ＇ ＿ ￥ Ｌ ｆ １１ 业， ４制 ． ． ｉ．电话： ７ ７２２７ Ｗ２ 一８１２
现场制氮气举采油是一种行之有效的 〔 艺技 术， 已成为油田排液技术的主要手段。充足的气源 供应， 、 稳定 可调的压力以及制氮装置可移动的特 点， 完全可以满足气举工艺对气源的要求。与常规 抽汲、 气举作业相比， 具有安全可靠、 作业周期短、 效率高、 能完成深度掏空等特点。在水淹气井排液 采气、 注水井排液、 压裂并返排压裂液及高凝油油
１２ 膜分离制氮工作原理 ．
膜分离系统是该装置的核心， 采用超细化中空 纤维膜直接从空气中分离氮气， 主要是利用有机膜 对某些气体组分具有选择性渗透和扩散的特性， 以
１ 制氮设备的工作原理及主要技术参数
１ １ 整机工作原理 ．
达到气体分离和纯化的目的。膜分离制氮系统具 有体积小、 流程简单及对环境无特殊要求的特点 不同产气量的膜分离器由不同数量的膜组并联而 成， 膜分离原理示意图见图２
（ ）适用于斜井、 ３ 定向井。
能正常生产， 因此采用氮气气举排出油层内泥浆。 该井下人一级气举阀， 外加电加热油管。施工 要求连续注人氮气， 当气举时油管压力明显升高， 有大量气体喷出， 这时人井流体（ 包括泥浆颗粒等） 被气体带出。 气举初期排液量较多， 当举升一段时 间后， 有大量气休排出， 携带出部分人井流体及泥 浆颗粒， 再经过一段时间的气举后， 将仅有氮气排 出， 这时停止注氮气， 进行酸化处理或等待液面恢 复， 再次进行气举。在施工过程中， 如果发生高凝 油凝固， 需要开启油管电加热系统。利用氮气气举 管柱深度掏空油层排除泥浆， 该井累计注氮气约 ３
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图 １ 制氮工艺流程 Ｆ ． Ｎｗｇｎ ｋ ｇ ｃｓ ｉ Ｉ ｉ ｅ ｍ ｉ ｐ ｅｘ ｇ ａｎ ｍ
氮气进行气举采油技术’ 〕 不仅适用于常规油井， 而
且在高凝油井也进行了尝试， 解决了大量的工艺技 术难题。几年来 ， 成功地进行 了氮气气举返排压裂 液， 氮气气举排水采气， 氮气气举深度掏空地层排 出泥浆等氮气气举工艺试验。该项技术已成为常 规油井排液的主要手段， 同时也在利用氮气开采特 种油方面拓展了新的途径。
边 ３一５ ９２
排泥浆
开式向歇
式气举操作简单， 不需下人封隔器， 可靠性好。
４ 结
论
３ 现场试验情况
红４ ２ 一１ 井为压裂试油井，０２年 ６ １ ２０ 月 ８日 下人二级气举阀， 气举压力 １ Ｍ ａ排量９０ ｈ ４ ， Ｐ ０ ｍ／， ＇ 累计举出人井流体及井下液体 ２５ ， ３ 耐 累计注氮气
万方数据
增刊
刘东菊： 氮气气举采油技术的应用
引一
１３ 氮气注入参数 ．
射泵排泥浆工艺， 均未取得好的效果， 油井一直未
氮气纯度为 ５ 注人压力为 ５ ８ ａ注 ９ ％； －１ Ｍ ； － Ｐ
人速度为５ 一 ５ ｍ／ ８ ６ ＇ ０ ０ ｈ
２ 采油特点及工作方式
氮气气举是一种人工举升方式 ， 它通过向油套
第１ ０卷增刊
２０ 年 ９月 ０３
Ａ幸编号 ： ０６ ６３（０３８ 一 ００ 。 １ 一 ５５２０ ）０ ０９ 一 ０
特 种油气藏
Ｓｅｉ Ｏｌ Ｃ ｓ ｓ ｖ ｒ ｐｃ ｌ ａｄ Ｒ ｅ ｏ ａ ｉ ｎ ａ ｅ ｒｉ ｓ
０ １ ． ｖ
Ｓｐ ｕｐ
Ｓｐ ２０ ｅ． ３ ０
氮气气举采油技术的应用
环级ＩＭ 月 钢壳 腆
制氮装置由制氮和注氮２ 个单元组成； 制氮单 元由空气压缩机、 氮气发生系统等组成， 注氮单元 由氮气增压机、 泡沫发生器等组成， 均为车载。氮 气纯度连续可调， 注人油井的氮气的压力可根据实 际注气压力调节， 最高压力可达 ２ Ｍ ａ ５ 。制氮Ｚ Ｐ
收稿 日期 ： ０ 一０ 一１： 回 日栩 ： ２ ３ １ ０改 ０ ２ 一Ｗ Ｗ３
１加。 ７ 衬。经３ 次动液面侧试， 液面由 井口 降至－ ２ ｍ 达到了迅速返排压裂过程中人井流体的 ８２ ７ ，
目的， 果 良好 。 效
井深度掏空地层排出泥浆等方面的应用都取得了
显著效果。随着氮气应用技术的日渐成熟， 相关配
高３６ 井为气井， ５１ 由于有伴生水产出， 出水逐 渐充满井筒， 造成天然气被压死， 为此， 决定采用氮 气气举排出井筒积水， 恢复天然气生产。该井注氮 气４ ０ ００耐， 排出积水 ５ ， ０耐 油压由 ０ 上升至３５ ． Ｍ ａ排出水后 日 Ｐ， 产天然气 ８ ０ 耐。 ００ 边 ３ － ５井为高凝油井， ９ ２ 该井由于地层出泥
井号 目的 方式 气举深度／ ｌ １气举等级
飞
（）特别适用于高汽油比井。 ４
（ ）适应于液体中有腐蚀介质的井和出砂井。 ５
红４ ， 返排压裂液 开 一２ 式问歇
级 级 级
高３ １ 气井排水 开式问歇 ５ ６
．． 几 ２
２２ 氮气气举的工作方式 ．
目前主要采用开式间歇气举的工作方式。开