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气举排水采气工艺技术研究及运用摘要：本文主要以气举排水采气工艺技术研究及运用为重点进行分析，结合当下水采气工艺技术现状为主要依据，对泡沫排水采气工艺技术、连续排水采气工艺技术、机抽排水采气工艺技术、电潜泵排水采气工艺技术、射流泵采气工艺技术这几项技术进行深入探索与研究，其目前在于提升气举排水采气工艺技术应用水平，为保证我国气田顺利生产提供有利条件。
关键词：气举排水采气；工艺技术；研究；运用引言：对于我国气田生产而言合理应用气举排水采气工艺技术十分重要，其是确保气田有序生产的基础，也是保证我国社会经济持续增长的关键，基于此，相关部门需给予气举排水采气工艺技术高度重视，促使其存在的效用与价值在气田生产中充分的发挥出，保证我国现代化社会持续稳定发展，为加强我国核心竞争力提供有利条件。
本文主要阐述气举排水采气工艺技术研究及运用，具体如下。
1.典型的排水采气工艺技术1.1泡沫式工艺技术。
基于泡沫排水采气工艺技术作用下，需向气井井底注入一些表面活性剂，通过气流的自行搅拌，让其同汽水搅拌到出现低密度泡沫，而这些泡沫能够切实把气井井底的积液携带出，能够有效降低井底滑脱几率与助排作用。
因为在实际操作中需要有工作人员负责举升垂直管，因此泡沫排水采气工艺技术只适用于具备自喷能力的气井。
泡沫排水采气工艺技术相对比较简单，且易掌握，不仅操作简单，成本低，还是众多排水采气工艺中经济效益最高的工艺技术，据相关数据统计，利用此工艺技术每立方米能够接受一分钱。
泡沫排水采气工艺技术在气层压力、井的产水量以及气水比比较低时，能够实现自动化操作，仅靠注入表层活性剂便能保证气井自喷运作，这时的排液能力极低，时常每天100立方米，但是随着气层压力、井的产水量以及气水比持续身高，单靠自动化运作无法确保自喷，这时需要人员举升井管帮助排水。
1.2连续式工艺技术。
若想切实优化气层渗流问题，可以采用气举管将地面增压气或是高压天然气注入到气井井底，让气液实现完全融合，起到降低气举管内注入气液密度的作用，之后所产生的压力差能够把气井井底的积液排出。
浅谈气井不同生产阶段的排水采气措施作者：朱清华吕凡来源：《中国科技博览》2014年第27期[摘要]气井在生产过程中，一般分为无水采气阶段和气水同产阶段，气水同产阶段又分为稳产阶段、递减阶段、低压生产阶段、排水采气阶段。
根据东四井生产动态资料作出的采气曲线图综合分析，东四井处于气水同产阶段的低压生产阶段。
天然气的开采同其他一切流动矿藏的开采一样，要经过3个过程：一是从产层至井底———在多孔介质中流动；二是从井底至井口———在垂直管道中流动；三是从井口至用户———在水平集输管道中流动。
[关键词]气井、排水、采气中图分类号：TE377 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0303-01一、前言对于产水气井，地层水的产出将对天然气的生产造成不同程度的影响。
如果气流能量不足，地层水在举升过程中由于滑脱效应将逐渐在井筒里及井底近区积聚，对气井造成严重危害。
其危害表现为：一是井筒积液，回压增大，井口压力下降，气井生产能力受到严重影响；二是井底近区积液，产层由于“水侵”、“水锁”、“水敏性粘土矿物的膨胀”等原因，使得气相渗透率受到极大的伤害，严重地影响气田最终采收率，制约着天然气井的正常生产，甚至导致天然气井停产、报废。
所以在产水的天然气井生产中，如何将地层水完全带出地面，同时又较少地浪费地层的能量，是产水天然气田应首先要考虑的问题。
某气井于2000年8月19日投产，开采F11、F12、F13三个小层，投产后一直用4mm油咀生产，油压6.00MPa，套压7.69MPa，日产气1.2348×104m3，日产水0.03m3。
截止到2012年5月底，油压3.55MPa，套压4.80MPa，日产气0.7×104m3，日产水1.85m3。
累产气3248.0302×104m3，累计产水2235.420m3。
二、存在问题分析及具体措施从2008年9月开始某气井出现关井压力恢复异常的情况，气井关井后井口压力先升后降，而且随着生产时间延长关井压力下降幅度越来越大，气井压力恢复能力呈下降趋势，通过在实际生产中的观察和摸索，在节流调压阀开度一致的情况下，一级分离器间隔20分钟排污时油压下降，套压上升，流量计瞬时下降，造成压力和产量波动频繁。
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。
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＜100 m3/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。
由于气体与液体的密度相差很大，故在液体中的气泡总是很快上升至液面，使液体以泡沫的方式被带出，达到排出井内积液的目的。
关于气举排水采气井施工现状分析2019年7月目录一．定义 (1)二．原理与过程简介 (1)三．工艺流程简介 (3)四．实例分析与建议 (3)一．定义气举排水采气是依靠外来高压气源或压缩机，向井筒内注入高压气体与产层产出流体在井筒中混合，降低井筒内流体的密度及其静水压力，从而降低井底流压，使产层流体流入井筒并被举至地面的一种排水采气方式。
气举过程示意图二．原理与过程简介当气井水锁停产时，油套管内的液面在同一位置。
当高压气体进入油套环空后，环空内的液面被挤压下降，如不考虑液体被挤入地层，油套环空内的液体则全部进入油管，油管内的液面上升，在此过程中压缩机的压力不断升高。
当油套环空内的液面下降到油管管鞋时，压缩机压力达到最大，称启动压力。
注入气体进入油管与油管内的液体混合，液面不断上升，直至喷出地面，在开始喷出之前，井底压力大于或等于地层压力，喷出之后由于油套环空仍继续进气，油管内液体继续喷出，使混有天然气液体密度进一步降低，井底压力相应降低，压缩机压力也随之下降，当井底压力低于地层压力是，地层流体就流入井内。
由于地层出液使油管内混气液体密度稍有增加，因而压缩机压力又有所上升，经过一段时间后趋于稳定，达到稳定生产状态，此时压缩机压力称为工作压力。
所以压缩机停止作业时液面进行短暂恢复，液面重新升高。
压缩机重新启动后，必须将这段时间内恢复的液体重新排出去，所以导致多次开机排除井底固有的积液有限，恢复生产的层位和产能有限，特别对于水平井的水平段积液的排除更是有限。
并且过于频繁重复的停开机作业，反复的使压缩机达到最大压力，这势必会加大压缩机的损耗及能耗，增加作业成本，缩短压缩机的正常使用寿命。
水平井身结构示意图直井身结构示意图三．工艺流程简介四．实例分析与建议目前选用的气举工艺流程简单，施工作业方便，适用于直井、斜井、定向井。
由于这种管柱的油管与套管环空是连通的，高压气体直接作用到井底，对地层产生一定回压，不能最大限度的降低井底流动压力，适用于液面较高的连续气举井。
用高压气源气举排水采气
摘要地层的压力不断下降，单井产能逐渐衰竭，各气井的携液能力都在逐渐下降。
井筒内积液会不断增加，不断增高的液柱对产气层的回压也不断增加。
如果我们不及时把井筒内的积液顺利排出去，静液柱将会把气层压死，造成气井停产。
关键词井筒；高压气源；气举
随着文23气田开发进入中后期，地层的压力不断下降，单井产能逐渐衰竭，各气井的携液能力都在逐渐下降。
井筒内积液会不断增加，不断增高的液柱对产气层的回压也不断增加。
如果我们不及时把井筒内的积液顺利排出去，静液柱将会把气层压死，造成气井停产。
怎样才能及时把井筒液体排出去？这里介绍一种用高压气源气举排液的方法。
文69-1-2-3井、东块文108井、文108-2井、文108-5井、文23-17井都用此办法让其停产后顺利复活。
气举排水采气——利用天然气的压能来排除井内的液体，从而把天然气采出地面的采气方法。
按排水装置原理不同分为：
气举阀排水
柱塞间歇排水
1 气举阀的气举排水
1.1 条件：1）高压气源；2）油管管柱上不安装气举阀；3）高压气的压力与液柱的高度相匹配。
1.2 原理：无气举阀的气举排水采气是利用高压气源从套管（油管）注入高压气，让井筒积液经过喇叭口，从油管（油套环空）排出，从而达到排液复产目的。
1.3 操作：
（1）尽量选择压力高、产量高的井作为高压气源井给积液井注气。
（2）在井口设置放喷罐，连接好相应的放喷流程，可套注油放、油注套放，或二者均可（但井口三种流程互不相同）。
（3）开始注气时，可把注气压力调到最高值，注气约10-30分钟，井口出液。
这种要把注气压力和注气量逐步调低，使注气压力和注气量与井口排液达到
一个动态平衡，即平稳注气连续带液。
若井口只出气不出液，降低注气压力；若井口气液同出，则是动态平衡；若井口气液都不出则升高注气压力。
（4）当出液达20-30方则可停注1小时，观察井口是否能连续出气带液。
若能则井活，若停注后，不出气带液则继续注气排液[1]。
1.4 适用范围：静淮面至喇叭口液位不高，一般不超过800m。
2 有气举阀的气举排水
2.1 条件：1）高压气源；2）带气举阀油管柱；3）高压气的压力与第一级气举阀以上的液柱高度相匹配。
2.2 原理：利用从套管注入高压气，来逐级启动安装在油管柱上的若干气举阀（凡尔），逐段降低油管柱内的液面，从而使水淹气井恢复生产。
2.3 操作：
（1 ）尽量选择和一级气举开启压力相匹配的井作为高压气源井。
（2 ）在井口设置放喷设备或有站内到井口复线。
（3 ）若A-A是气井的静液面位置，注气压力控制时，气压促使套管液面下降，而油管液面上升，当套管液面降到第一个气举阀的入口B-B时，气举阀被高压气的压力打开，高压气源阀进入油管，在气体的膨胀力作用下，B-B界面以上的液体被举升到地面。
我们怎样判断一级气举阀以上的液体被举完呢？a，估计一级气阀以上的液体大概有多少方；b，注意观察出液情况。
压力在9.14-10Mpa之间，当井口开始大量出液时，则可调低注气压力，靠近主的最低开启压力（9.18-9.14Mpa）。
若不调低注气压力和注气量，则由于气流流动过快易造成液体在管内滑脱，带液效果不理想，甚至很少带液，井口表现为大量出气带液很少。
若调的过低P＜9.14Mpa则气举阀关闭，举不出气阀以上的液体，所以使注气压力和注气量与井口排液达到一个动态平衡很重要。
当P注一直稳定在9.14Mpa则，而井口大量出气时，说明一级气阀以下的液体已全部被举出，这时安全（单流阀），气举阀下面安有单流阀则即时调整注气压力至8.36-9.14Mpa之间，一级气举阀关闭，接着，高压气又迫使套管液面下降，油管液面上升，当套管液压面降至第二级气举阀入口2380M时，第二级气举阀被高压气打开，则可把二级与一级气举阀之间的（2380-1994M）液柱举升至地面。
同理可把所有的气举阀打开，最后把四级气举阀与喇叭口之间的液柱举出，这样，井筒内的全部液体都被举出来。
整个过程就是连续不断地降低井筒内的液面，使静液柱对地层的回压不断下降，直到气井恢复正常。
文108-5井、文23-17井就是把所有气举阀都打开后，才恢复生产的，这两
口井的地层能量低，而文23-19井只打开了一二级气举阀就恢复生产了，文23-9井自身有充足的能量把剩下的液体全部带至地面。
2.4 适用范围：对静液柱的高度没有要求，液面可以在井口。
2.5 气举有套管压力操作阀和油管操作阀[2]
气举阀结构1）阀体部分：气室、波纹管、滑套、阀芯
2）阀咀部分：阀咀、密封圈、钢球
工作原理：气举阀主要应用波纹管受压后能产生相应位移的原理而工作。
从公式可看出，气举阀开启压力可通过改变Pvo和A V/Ab的比值来调节。
3 压气源气举在文23块的利用
对出水井气井的生产，由于种种原因仍会出现停产情况。
我们先来看几种复产措施：站内高压井注气复产、注泡排剂、井场置罐放空、复线气举、高压注氮等方法。
下面对这几种方法分别给于介绍。
关井复压的方法，一般用在气井本身产水量不太大，关井后压力可恢复至较高的情况下使用。
该方法成本最低，但适用面较窄，要求气井本身的能量较高。
该方法今年以来，常用在文69-3井上。
该井在气量回零，放空无效的情况下，关井3-7天后，压力可恢复到10MP左右。
此时开井，可正常生产。
气量约1万方/日。
该方法特点是适用面较窄，对气井本身要求较高[3]。
井场置罐放空：该方法用在气井本身能量较低，依靠站内注气及复压均不起效的情况下使用。
此时在井口放罐后，可以实现连续带液生产。
井口出口压力为0，可有效的带液。
今年以来开始采用。
成功的实例是69-1井。
该井在采用短期关井复压，站内高压气源注气未果的情况下从2002年1月10日关井复压1个月，充分恢复地层能量。
2月19日，压力恢复到8.3MP开井试生产，生产约一天后，气量回零。
22日，连接好放空管线后，在井场开始置罐放空。
经反复注气放空带液，该井于3月5日稳定生产，该方法获得成功。
在4月中该井气量回零，放空未果的情况下。
再一次果断采用该方法，仅4天内，该井就再次成功复产，气量约9000方。
该方法的缺点是操作较为烦琐，且每次装运设备的成本也较高。
复线气举：该方法由于工程较大，没有全部开展。
仅在文108-2井复产时，临时构建了一条从文199井至该井的复线气举管线。
该井于3月11日停产后，由于该井能量较低，采用高压气源间歇注气，未果。
此后，采用了临时复线气举管线进行连续气举，取得良好效果，将井筒积液基本带出。
接着在站内进行放空带液，恢复该井自身产能。
进行关井复压后，开井后产量1.2万方，带液均匀良好，产液2.5方/日，得产成功。
该方法特点是一次投资较高，但在其后的过程中，操作简单，成本较低。
注泡排剂：该方法使用成本较高，一般用在气井井筒积液较多，依靠气井本身的能量不足以带出的情况下使用。
一般应用在气井本身能量较高的情况下。
该方法的一个实例是文23-19井，2001年11月24日打泡排，之前带液不完全，积液严重。
12月1日开井，产水量减少，每日约1方，生产平稳。
由于地层压力不断降低，越来越多的气井依靠自身能量已经无法形成连续稳定带液生产的工作状态。
并且由于气井结盐需要注水，而注水防盐后几乎所有的气井都不能依靠自身的能量将注入井筒的水排出。
我们有针对性地开展了气举排水采气、泡沫排水采气、优先油管排液采气等排水采气方法，取得了一定的效果。
泡沫排水采气虽然成本低，便于操作，但需要一定的临界流量，如果气井气量低于使用泡排的临近流量，加入泡排后气井不仅不会产生好的效果，反而会产生积液现象。
优先油管排液采气只能对目前排液采气有困难的气井有一定的帮助。
而高压气源气举排水采气确可以利用在：
1 气井在作业后复产。
2、结盐井注水洗井。
3、自身能量不足低压出水井。
4、冬季生产管线吹扫。
4 结论
高压气源气举排水采气在气田开发后期对气井作业后复产、结盐井注水洗井、自身能量不足低出水井带液生产、冬季生产管线的吹扫等都得到了充分的利用。
参考文献
[1] 张坚，黄琨.石油工程项目管理实践：塔里木油田分公司范例研究[M].石油工业出版社，2006，（6）：36-76.
[2] 中国石油天然气集团公司职业技能鉴定指导中心.采气工（石油石化职业技能培训教程）[M].北京：石油工业出版社，2014：47-83.
[3] 张中伟.采气工必读[M].北京：中国石化出版社，2006：10-44.。
