一种利用油套压力平衡法排除气井积液方法_2

文档序号:8469923阅读:来源:国知局
气井排液过程中,在井口采气树上利用高压软管将油、套管阀门连通;缓慢释放套管压力,将油套环空内上部气体注入油管,使油、套管上部及下部都连通,套管内压力下降,油管内压力上升,油管内的液体便会在油套气体压差的作用下发生流动,流入套管内;由于该压力的变化发生在油、套管之间,地层压力基本上维持不变,或变化很小;油管内的液体流入套管后,使套管液面上升,油管内液面下降,直至当井口油、套压力平衡时,油、套管内液面也达到平衡;此时通过油管生产阀门以很小的气流量进行控制诱喷,在诱喷过程中要保持套管压力下降幅度不大于0.5MPa,放喷过程中要使套管压力逐渐有所回升;诱喷中当油管内气、液对地层形成的回压,低于地层压力后,油管内气体压力和液柱压力对地层压力形成的平衡被打破,使油管内的气、液激活产生流动,在井内加入泡排剂的共同作用下,使进入油管内的气液在流动的过程中,快速形成泡沫,进一步降低了对地层的回压,使地层积液排出井外。
[0052]当气井排出一部份积液后,若仍不能恢复气井生产,采用上述方法反复激活气井排液,直至套管压力下降为零时停止作业。
[0053]3)井内泡沫形成技术
[0054]采用辅助泡沫助排技术,向油管、油套环空中分别注入泡排剂,利用油、套压力平衡时产生的液体流动及油管控制诱喷时,地层产出的气体在油管内流动,使井内的气液充分混和,形成大量比较稳定的泡沫,减小气液的滑脱效应,使气液混合物密度降低,从而降低油管内的摩阻损失和井内重力梯度,降低井底回压,使得井底积液更易被气流从井底携带至地面。
[0055]泡排剂加入量的多少,可根据平衡后,油、套中的液体量,分别按其比例注入到油管及套管内。
[0056]图1是利用油套压力平衡法排除气井积液技术示意图,其中箭头左侧表示液柱变化如的不意图;箭头指向的右侧表不液柱变化后的不意图。
[0057]图中标示出了油管阀门1、套管阀门2、以及连接油管阀门I和套管阀门2的油套连通管3 ;油管阀门I上端连接采气出口 4 ;油管上端的内部部分为油管气体压力所在空间5,油管外围的空白空间是套管气体压力所在空间6 ;油管外围的深色部分的高度是表示套管液体高度7 ;油管内部深色部分的高度是油管液体高度8 ;箭头指向的右侧图中分别标示出了平衡后套压气体所在空间9、平衡后油压所在空间10以及平衡液面高度11。利用油套平衡法排除气井积液技术适用于有一定地层能量,因井筒积液造成的产能下降井或停产井,其不适用于产液量较大的井。
[0058]本发明依据的技术原理:
[0059](I)积液的形成过程
[0060]即利用采气是通过油管向外产出的过程中,因气井的产量低,流速小,部份液体从气体中滑脱下落,气体不能将这部份液体带出井外,而积存在油管中,使油管内液柱高于油套环空的液柱;油、套管在井底连通,并且压力相等,所以表现为环空的井口压力高于油管的井口压力。当油套压差逐渐增大时,说明油管内积液在油管中形成的液柱在升高,对地层形成的回压增大,造成气产量下降,并慢慢停产。
[0061](2)井口油套压力平衡的作用
[0062]当井口油套天然气的压力平衡后,根据连通器原理,井内液柱的高度也要达到平衡;并且油套环空的截面积要大于油管截面积几倍,液面平衡时,使油管内的液柱高度下降很多,可进一步降低油管内液体对地层的回压,并使油套环空暂时存储许多积液。
[0063](3)控制诱喷措施及作用
[0064]通过在油管内用很小的气体流量控制诱喷,使套管的气压下降不低于0.5MPa,并且诱喷过程中使套压略有上升,直至将井诱喷通。
[0065]控制诱喷的本质就是控制井底流动压力,达到控制地层生产压差的作用,防止套管液体快速回流到油管内,再次将井压住;可以起到套管中的液体回流到油管中时,只能通过高压气体与环空内液体,因气液比重差异发生置换,而不是积液快速地倒流回油管内。当油气层在较小诱喷压差下进行采油或气时,地层出水少,或不出水,当诱喷压差控制小,能相应增大油管内气液比,降低气液滑脱效应,有利于气井的诱喷;
[0066](4)利用油套平衡过程及油管诱喷过程中,气液的流动,使泡排剂与井内积液充分的混和,起到良好的发泡作用,进一步降低油管内气液的比重,减小对地层的回压,更快地排出井筒积液。
[0067]本发明利用油套压力平衡法排除气井积液技术,其具体工艺技术按照如下步骤实施:
[0068]1、井底积液诊断:利用回声仪探测、钢丝探液面、试井参数组合仪(测试温度、压力及磁定位)等测试手段,综合应用油套压差、临界携液流量计算、压力梯度曲线等方法对气井进行积液判断,诊断气井积液状态,为采取的油套平衡法排除气井积液措施奠定基础。
[0069]2、通过井底积液诊断情况、油套压力及油套管尺寸,通过计算判断利用油套平衡法排除井筒积液的可行性及是否需要采取泡沫助排措施等,另外,可据此确定油套平衡法应用程度。所述的井底积液识别、地层压力预测可确定利用油套平衡法排除气井积液技术的可行性。
[0070]3、油套平衡法诱喷
[0071 ] 油套平衡后相关参数计算:
[0072]如图1所示,左图为采用间歇性采气,形成的积液图,右图为将套管压力释放至油管内后,油套管液面平衡图。
[0073]对于苏里格气田因积液造成的停产某井,地层深度=3000米,其套管的生产压力为17MPa,油管的生产压力为3MPa ;通过液面探测,油管液面高度为1700米,套管液面高度为300米;
[0074]油管的内径为62mm,外径为73mm,套管的内径为124臟,通过计算可知,油套环空的面积是油管内截面积的2.63倍(N = 2.63)。
[0075]由于井内油、套在其上、下部连通,按照连通器的原理,套管内的气压与油管内气压相等时,其井内油、套管液面也处于平衡状态,如图1中右图所示;
[0076]①地层生产压力计算
[0077]通过公式(I)Pjft = P套+H套可计算出地层压力
[0078]P地=P套 +H套=17+300/98 ^ 20MPa
[0079]②井内积液量计算:
[0080]若油套连通后,油管内的液体返入套管内,很少一部份进入了地层,对地层压力影响很小,可以视地层压力保持不变,仍为20MPa,则,根据连通器原理计算出井内积液量如下:
[0081]Q =油管内液量+套管内液量
[0082]Q =油管液面深度(米)X油管内容积/米+NX套管液面高度(米)X油管内容积/米
[0083]Q = 1700 X 0.0031+2.63 X 300 X 0.0031 = 7.71 方
[0084]③油套平衡后,井内积液高度计算
[0085]根据井内积液的计算式:
[0086]Q = (1+N) XH^ !X0.0031,
[0087]得出油管压力井口平衡后,液体的高度:
[0088]H油!= Q/(1+N)/00.0031
[0089]= 7.71/3.63/0.0031
[0090]= 740.2 米~ 7.4MPa[0091 ] 油套平衡后井口压力计算
[0092]P油=P地-P油 I
[0093]P油=20-7.4 ^ 12.6MPa
[0094]④结论与分析
[0095]当采用油套平衡法后,油管内液面由1700米,下降了 740米,降到了 2440米,油管上部气体的压力由3MPa上升为13MPa ;当把油管内顶部的气压释放,使气体进入采气管道后,在地层及套管压力的共同作用下,可使油管内的液体再上升约1000米,使油套管内的积液形成流动,从而使其更好地与加入井内的泡排剂混和,形成泡沫,降低液柱对井底的
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