浅析柱塞气举采气工艺

一、柱塞气举排水采气技术概述随着气井采出程度的提高，采水量不断增多，水气比上升，由于排水不彻底，影响到气井的正常生产，因此，必须采取有效的排水采气的措施，才能解除井下积水的影响，保持气井的正常生产能力。

柱塞气举排水采气装置的设计，使其在井下的管柱上安装若干个气举阀，通过控制气举阀的开关，推动柱塞上下往复运行，将井内的积液带动地面上来，解除积液对气井生产的影响。

柱塞气举装置由地面部分和井下部分组成，地面设置防喷管，能够捕捉柱塞。

地面的控制装置主要控制薄膜气举阀和柱塞，井底有坐落器，能够限制柱塞的位置。

关键的设备就是柱塞，通过柱塞的行程，实现排水采气的效果。

柱塞气举排水采气技术的应用，属于间歇式的排水采气的方式，利用气井本身气体的能量，将柱塞作为气体和液体的界面，降低液体的滑脱损失，将井下的积液带到地面上来，解决积液对气井生产的影响。

利用气体的膨胀能量，提高柱塞举升的效率，降低动力的消耗，节约气井排水采气的成本，达到气井生产的技术要求。

二、柱塞气举排水采气技术应用1.柱塞气举排水采气的工艺要求柱塞气举排水采气过程中，利用井筒内气体的膨胀能量，将积液随同柱塞的运动，将其携带到地面上来。

保持油管内壁的畅通，应用通井规达到通井的效果，保持井筒的畅通，才能通过柱塞的气举实现积液的排除效果。

气井本身具有一定的产量，需要利用气体的能量，而没有产气量的井筒，应用柱塞气举的效果会变差。

在气井的井筒底部具有一定液位的井下积液，井底清洁，没有机械杂质的影响，才能实施柱塞气举的排水采气技术措施。

2.柱塞气举排水采气技术的进展将柱塞举升系统与自控系统结合起来，实现气井排水采气技术的自动化。

将柱塞的气举和在油管中的运动进行自动控制，实现数字化的管理，提高气井排水采气的自动化程度，适应气田开发的信息化。

设计开井和关井的延时程序，传递设置好的模式信号，接收由到位传感器传递的柱塞达到地面的信号，气动阀控制井的开和关，防止柱塞发生冲击。

柱塞气举排水采气技术研究摘要：目前，地层向井底喷出时，通常会产生不稳定的固井射流，积聚的液体如果不能合理有效地提取，就会积聚在井底，导致气井产量下降。

积液含量越高，严重时可能造成停产，甚至导致气井报废。

关键词：柱塞气举排水；采气技术前言高产量气井在运行时应用大直径管道进行生产，使气井应用之初会出现底液沉积，低产量气井会随着时间的推移产生累积现象，而易渗构造区的气井将更容易发生堆积.因此，无论气井的高渗透率是低的，如果只有渗透率，最终导致底液的保存，影响产量破坏气井。

一、柱塞排水采气原理柱塞气举设备是现今优效的排水采气技术，使用方式是在气井油管内放置柱塞装置，对气井产出的气体和积液界面进行分离，在气井自身推动下。

柱塞在上升的液体和气体之间进行分隔作用，有效地防止泄漏和反向下降，从而提高了上升的效率。

有效地清除沉积物。

工作过程分为两个阶段:封闭水井和排出液体。

关闭油井的压力恢复过程是一个气体井的能量恢复过程，油井中的气体在空气中以燃料环的形式聚集在空气中，液体进入油管。

随着循环空气中释放的液体越来越多，液体压力继续增加，以给液体柱施加压力。

从井中提取液体的过程。

当压力达到一定程度时，从排水管后部流出的气体推动柱塞和柱塞上部进入井口部分排出。

一旦排水系统进入水力压裂阶段，柱塞就会因自身重量而下降，进入下一个循环。

充分利用自己的气井能量，而不是利用外部气源来排出和排出气体来实现这一效率目标;柱塞气举排水采气设备在运行过程中，柱塞每次出油管，水量较大，积液在排出来以后，井口马上会产生压力，对设备运行有着很大影响。

根据发展原则，建立一个计算柱塞发射的模型，可以在不使用外部来源的情况下开始柱塞生产;与此同时，为了避免安装地下设备的移动支柱、安装完成地下设备的钢操作、有效地避免污染物和提高效率。

二、柱塞气举排水采气技术1.排水开采技术意味着，随着开发的深入，气体将具有不同的水量，以便水井能够正常开采，天然气产量会逐渐下降，为了达到提高气井产量的目标，必须使用含有水的不同水分特征，使用适当的人工升降机来去除井底。

南八仙气田柱塞排水采气工艺研究与应用南八仙气田是中国大陆重要的天然气产区之一，其中的柱塞排水采气工艺被广泛应用于天然气的生产过程中。

本文将论述南八仙气田柱塞排水采气工艺的研究与应用，分别从工艺原理、优缺点及应用案例等方面进行探讨。

一、工艺原理柱塞排水采气工艺，是利用天然气井井筒中的泥塞高度实现排水，然后通过采气管将气体引入地面的一种工艺。

在南八仙气田中，由于气井井筒不够宽大，因此在采气的过程中，常常会出现“采不出气”等问题。

为了解决这一问题，工程技术人员进行了进一步的研究，提出了采用柱塞排水采气的工艺方案。

柱塞排水采气工艺的原理是：在采气管下放入一根金属柱塞，然后将其向下推入井筒内。

在柱塞上方分别设置有泥浆不溢流阀和泥塞保护器，泥浆在保护器中被卡住，不会向下注入井筒导致柱塞受损。

当柱塞向下推入一定深度后，泥浆与气体流向采气管，气体被随之带上地面。

这种工艺通过改变泥塞高度，来实现泥浆排空，进而达到气井的采气目的。

二、优缺点1. 优点（1）采气高效：柱塞排水采气工艺可以减少气井井筒的直径，从而让气井产量高效，提升天然气产量。

（2）成本低廉：采气的同时，该工艺还解决了排水问题。

不仅可降低生产成本，还能减少排水带来的环境污染。

（3）操作简单：柱塞排水采气工艺装置和具体操作简单，不需要应用复杂的技术专业知识。

2. 缺点（1）泥浆不稳定：由于气井井筒中泥浆流动受到地心引力的影响较大，因此柱塞在采气过程中可能会受到泥浆的阻力。

而且，泥浆也存在不稳定的现象，有可能会导致柱塞被卡住。

（2）操作限制：柱塞排水采气工艺适用于天然气藏深度小、开采压力低、产量较少情况下的气井，对于深度较大的气井采用此工艺，会增加施工难度。

三、应用案例柱塞排水采气工艺在南八仙气田成功应用，提高了气井的采气率，减少了排水带来的环境污染。

例如，气井破产后，难以采气，而该工艺可以解决这一难题。

通过调整泥浆阻力，使气体流动畅通，提高产量。

此外，在矿井斜穿区，管柱经常受到破损的影响，但采用柱塞排水采气工艺后，管柱受损率大大降低，延长了管柱的使用寿命。

柱塞气举排水采气工艺在气田中的应用摘要：柱塞气举工艺是气田主要的排水采气技术，但存在柱塞气举气井分布散、管理难、规模小和效果评价方法单一的问题。

为了便于柱塞气举气井管理，提高运行效率和综合评价。

本文提出了柱塞气举示范推广的思路，通过分析气田气井生产现状，对比优选排水采气工艺，柱塞气举提高了区域产气量、产水量，降低了产量递减率，对高效开发致密气藏具有重要意义，有利于准确评价柱塞气举工艺和提高气田最终采收率。

关键词：排水采气技术；柱塞气举；效果评价一、采气工艺面临挑战柱塞气举是间歇气举的一种特殊形式，柱塞作为固体密封界面将举升气体和被举升液体分开，阻止了积液下落，可以减少滑脱损失，提高举升效率。

随着开发的深入，多数气井产量、压力较低，达不到临界携液能力，易出现积液、水淹等现象，甚至将气层完全压死以至关井，对气田稳产、增产带来较大影响。

泡排一定程度上提升了气井排液效果，但随着生产的进行，出现气井低压、低产，达不到临界携泡流量，产出液含凝析油，易造成乳化物堵塞，导致气井仅仅处于维持生产状态；而气举、速度管等工艺可短期内取得一定成效，但施工过程复杂，动用设备、人员多，经济效益较低，不具备推广性。

因此，为实现气田的高效、低成本开发，有必要探索一种新的排水采气工艺技术。

二、气田采气工艺面临挑战1、排水采气工作量大，管理难度逐年增加随着气井数量逐年增多，人工泡排、间歇等措施工作量大幅攀升，2021年最多达3.7万井次，且技术人员人均管理井数由39口增加至133口，规模应用智能化排水采气措施显得尤为重要。

2、数字化基础不扎实，智能柱塞工艺推广受阻气田自建的MESH网络打通了“万兆到区、千兆到站、百兆到井”高速通道的最后一公里，具有带宽高、信号全覆盖无障碍等优点，为柱塞工艺的推广提供了数字化基础。

面对当年建成500口，时间紧、任务重等特殊情况，成立组织机构，统一思想、明确职责、细化分工、倒排计划，确保项目快速启动、如期投运。

气井柱塞气举排水采气工艺研究与应用作者：张锐来源：《商情》2013年第51期【摘要】柱塞气举排水采气法是利用气井自身能量推动油管内的柱塞举水，不需要其他动力设备、生产成本低。

该工艺是间歇气举的一种特殊形式，柱塞作为一种固体的密封界面，将举升气体和被举升的液体分开，减少气体窜流和液体回落，提高举升气体的效率。

【关键词】气田柱塞气举工艺系统压力柱塞气举排水采气法是利用气井自身能量推动油管内的柱塞举水，不需要其他动力设备、生产成本低。

该工艺是间歇气举的一种特殊形式，柱塞作为一种固体的密封界面，将举升气体和被举升的液体分开，减少气体窜流和液体回落，提高举升气体的效率。

一、工艺原理柱塞气举是将柱塞作为气液之间的机械界面，利用气井自身能量推动柱塞在油管内进行周期地举液，能够有效地阻止气体上窜和液体回落，减少液体“滑脱”效应，增加间歇气举效率。

将整个生产周期划分为首尾相接的三个阶段：柱塞上升，柱塞下降，压力恢复。

柱塞上升：控制器打开，柱塞及液体段塞开始向上运动时：①空气体下降：柱塞、柱塞上部的液体段塞及油管内的液体向上运动，环空内的液体和气体向下流动，直到气液界面到达油管管鞋处为止。

②气体上升：柱塞、柱塞上部的液體段塞及柱塞下面的液体在上行的泰勒泡的气体膨胀作用下向上运动。

③液体段塞充满油管：柱塞、柱塞上部的液体段塞继续向上运动。

漏失特性由柱塞和液体段塞的相对速度来控制。

④液体段塞产出：部分液体段塞进入生产管线，余下的液体和柱塞加速上行；柱塞下降。

只要柱塞进入捕捉器前，控制器关闭，即宣布这一阶段开始。

柱塞迅速加速下落直到达到一个恒定的下降速度。

若井底流压小于油藏压力，油藏流体可流入井筒。

在第一阶段中漏失的液体在井底聚集起来成为下一循环液体段塞的一部分；压力恢复。

柱塞到达井底的缓冲弹簧。

流体（气体和液体）从油藏流入井筒。

液体在井底聚集以增加液体段塞的体积；气体使环空增压，直到达到设定的最大压力。

这时控制器打开，新的举升周期宣告开始。

柱塞气举排水采气工艺适应性与改进策略作者：刘应青来源：《科学与财富》2019年第19期摘要：柱塞气举是间歇气举井最有效的生产方式，它能够减少气体穿过液体段塞所造成的滑脱损失，提高举升效率。

柱塞气举影响因素分为动力、阻力和体积三大因素，利用柱塞气举动态模型分析了各种因素变化对柱塞气举的作用及其它们的限制条件。

柱塞气举排水采气法是利用气井自身能量推动油管内的柱塞举水，生产过程中可以不动用其他生产设备，大大降低了生产成本。

柱塞作为密封界面分开举升气体和液体，减少液体回落，防止气体窜流，有效提高举升效率。

关键词：生产气井；气体窜流；柱塞气举排水采气法；举升效率；配套工艺柱塞气举排水采气法是利用气井自身能量推动油管内的柱塞举水，不动用其他生产设备，大大降低了生产成本。

柱塞作为密封界面分开举升气体和液体，减少液体回落，防止气体窜流，有效提高举升效率。

柱塞地层能量是影响产能的关键，当地层能量供应不足时，需要人工注气补充能量，下柱塞时先降低井筒内的液柱高度，恢复一定的油压提高井的举升能量。

对于结蜡、结垢严重气井，柱塞气举排水采气法由于上下柱塞往复运动，干扰破坏了蜡晶的形成。

某气田位于柴达木盆地构造带上。

表现为储层疏松易出砂，结蜡严重、含气层段多的特点。

纵向上表现为砂泥岩互层、气水层互层，致使单个地层容易岀砂，特别是大压差高产井和产水井岀砂现象较为普遍，影响气井生产能力的发挥。

由于气藏物性较差，部分井出砂出水严重，无法正常生产，柱塞气举排工艺配套工艺可实现：气井排水采气间歇气举井的生产高气液比气井的生产气井井筒的清砂、除垢。

1 柱塞气举排水采气法工艺原理柱塞气举排水法利用柱塞作为密封界面，依靠地层能量推动柱塞往复运动，减少滑脱效应的产生，增加举升效率，将整个生产周期划分为首尾相接的三个阶段：柱塞上升，柱塞下降，压力恢复。

1）柱塞上升阶段。

控制器打开，液柱向上运动，空气体下降：环空内液体和气体向下流动，最后气体和液体分界面上到管鞋位置。

柱塞气举排水采气工艺技术的应用摘要：根据苏里格“三低”气田的现状，通过柱塞气举现场试验情况，分析柱塞工艺的适用性，开展试验效果评价，为低产低效气井探索一种与之相适应的排水采气工艺方法。

关键词：苏里格气田柱塞气举排水采气一、应用背景苏里格气田是低产、低压、低丰度、非均质性强的复杂气田。

2008年之前投产的气井压力和产能都普遍较低，不能满足生产过程中的气井携液要求，导致部分气井井底产生积液，严重影响了气井连续稳定生产。

因此，研究一套适合低产、低效气田开发的排水采气工艺技术成为苏里格气田发掘气井产能、长期稳产的有力保障。

二、柱塞气举工艺原理1.柱塞气举工艺组成柱塞气举装置的组成主要包括（1）防喷管：主要功能为放喷、缓冲，必要时可以捕捉柱塞；（2）地面控制装置：主要由时间--周期控制器和气动阀组成；气动阀按控制器定时发出的指令开关；（3）井底座落器：限位，并缓冲柱塞下行碰撞冲击；（4）柱塞：关键装置，充当天然气与液体间的机械界面。

2.柱塞气举工艺原理柱塞气举装置的正常工作由时间周期控制器控制气动阀的开关来完成。

当气动阀关闭时，柱塞自行下落，柱塞下落至井下座落器时，油管中液面不断上升并超出柱塞高度。

当气动阀打开时，气体迅速进入油管，与地层流入井底的气一起推动柱塞及其上液体升向井口，直到把柱塞上部的液体举升至地面，待气井生产一定时间需要恢复地层压力时，气动阀自动关闭，柱塞下落，开始下一次工作循环。

三、柱塞气举现场应用及效果评价1. 选井原则根据试验取得的经验，柱塞工艺的适用条件如下：1.1气井自身具有一定的产能，自喷生产井；1.2日产水量小于5m3/d；1.3井深≤4000m；1.4流体介质腐蚀性不强；1.5油、套管畅通、洁净无污物；2.试验气井情况根据柱塞气举工艺要求，优选苏48X井开展柱塞气举试验，其基本情况见表1。

由压力梯度图可以看出，苏48X井试验前压力梯度突变明显，井筒积液严重，气井自喷生产能力差。