储气库气井采气能力影响因素评价

储气库气井采气能力影响因素评价

杨树茂 郭志彬 付元垒 于佩源 姜文政

杰瑞石油天然气工程有限公司 山东省 烟台市 264003

摘要：现阶段，气田开发进入中后期，地层压力下降，边水推进、底水上升。老井组低套压生产，套压与采气管道压力持平，生产压差降低，气井产能进一步释放受限，成为影响区块整体采收率的重要因素。本文主要对储气库气井采气能力影响因素评价进行论述，详情如下。

关键词：储气库；气井；采气

引言

储气库建设是国家大力支持发展的重点工程，其安全高效运行能够有效缓解国内天然气供需不平衡的矛盾，保障了国民生活质量。

1储气库气井采气能力影响因素

对于油气藏型储气库，首先是采气管尺寸。同一地层压力下，高中低不同产区气井的产量均随着管径增大而增大，管径增加，能够明显提高气井产气量。高产区、中产区气井采气能力对管径变化表现最为敏感。其次是地层压力。不同产区气井在同一管径条件下，具有相同的变化趋势，采气能力均随地层压力升高而增大，然而地层压力变化时，各个产区产量增量各不相同。高产井采气能力受地层压力影响最为敏感。最后是井口压力。在一定地层压力条件下模拟分析了不同井口压力时各产区气井采气量的变化情况。改变井口压力时，高中低产区气井产气量变化趋势相同，即在相同地层压力条件下，井口压力越低，产气量越高。降低井口压力可以有效提高气井采气量。

2储气库气井采气优化途径

2.1超深高温高压气井排水采气技术

当气井自身能量不足，无法将井筒中液体携带至地面时，向井筒内投入泡排棒，井筒内积水与泡排棒接触溶解后，借助于天然气流的搅动，形成大量低密度含水泡沫，从而改变井筒内气水流态，减少液体“滑脱”，这样在地层能量不变的情况下，提高气流垂直举升能力和携液能力，从而达到排出井筒积液的目的。在采气树上安装好泡排棒投放装置，打开投放装置上部和下部阀门;向投放装置内注满清水，关闭投放装置上部阀门，并将试压泵连接到投放装置压力表处针型阀上，按照井口压力的1.5倍进行试压，分级打压验封，打压至目标值时关闭试压阀门，5min后压降小于0.5MPa为合格;关闭压力表处针型阀，将试压泵与压力表处针型阀之间泄压至0MPa，拆除试压连接附件，回装压力表，打开压力表处针型阀，将投放装置整体泄压至0MPa，关闭投放装置下部阀门及压力表处针型阀;确认清蜡阀门、采气树主阀处于打开状态，采气树双翼阀门关闭。然后进行投捧操作，将投放装置上部阀门打开，泡排棒放入投放装置内，关闭投放装置上部阀门;将投放装置下部阀门打开，利用重力泡排棒落入井筒内，完成一次投棒操作，关闭投放装置下部阀门;打开投放装置压力表处针型阀，将投放装置泄压至0MPa，关闭针型阀;依次重复操作上述操作，直至泡排棒全部投入到井筒内。电潜泵是一种最早用于采油的人工举升设备，它采用多级离心泵下入井底，启泵后将油管中积液迅速排出井口，以降低回压，使气藏采收率提高的一种排水采气工艺技术。电潜泵机组由以下部分组成:潜油电机、保护器、气液分离器、离心泵、小扁电缆、动力电缆、地面控制系统、变压器等。工作时，由地面控制系统接通电源，电机输出转矩带动气液分离器、离心泵旋转，气液分离器将井流物进行气液分离，分离出的气体经过排气孔排出进入套管，液体通过离心泵举升送到地面。

2.2基于试井分析方法的气田水侵早期识别

在水驱气藏中，对水侵进行识别的方法有很多，目前常用的主要有：产出水分析法、物质平衡法及生产动态判别法等，气田长兴组气藏主要采用产出水分析法与生产动态判别法，但这２种方法均基于井口产出水样或水量进行水侵识判，识别气井水侵较为滞后，严重贻误了气井的最佳控水时机。在地层水侵入储层的过程中，储层的压力将得到补充，其压力下降速率也将变缓，这一变化过程必然在动态监测资料上呈现出来，因此，对同一井进行连续监测，若存在底水锥进，则压力导数曲线后期下掉的时间会提前出现。利用建立的考虑有限水体底水气藏水平井试井分析模型，可以识判气井是否发生早期水侵，比常规水化学分析法提前0.58年。若压力导数曲线后期出现下掉特征，表明储层底部水体侵入。气井底水锥进早期，一方面伤害储层，导致有效渗透率大幅降低9.7％；另一方面补充地层能量，地层压力下降减缓，生产压差降低，单位压降采气量提高15.3％。气井识判出水侵后，通过控制产量在底水锥进临界产量下，有效地减缓了水侵速度，延长无水采气期４年以上，为气田后期加强含水区气井试井监测，较早地识判出底水侵入，赢得防控水时间提供了支撑。

2.3智能阀锁在气井井口管理中的应用

智能锁套的信号传输使用的NB通信技术主要有以下几个特点：（1）NB-IOT窄带是基于早期的2G、3G基站降频而来的，并由宽带降频至窄带传输方式，既可以降低功耗，也扩展其信号的接受范围并支持数据接入。（2）智能锁套的通讯是以NB通讯技术为基础，加上优化的抗干扰算法实现单一锁套和服务器的通讯，每个锁套还内置了中继芯片和北斗定位模块，用于帮助增强附近锁套的通讯和连接。（3）当智能锁套通电并激活使用后，会利用窄带安全通信信道向服务器及北斗分别发送加密数据信息，实现通讯上的连接。当电脑端/手机端授权时，会将配对的秘钥发送至云平台并与运营商的数组进行秘钥适配，用于实现远程开、关锁功能，并且在监控系统中实时反馈智能锁套的开关状态。（4）在信号差的区域，智能锁套可以走信道与北斗双通道，并利用周边锁套的中继作用来正常实现通讯与报警功能。

2.4气井井筒排液

在气田开发后期，随着气井产气量降低、产水量上升，气井会面临井筒积液的问题，严重影响气井的正常生产。经过多年的技术发展，已有优选管柱、气液分离、连续气举、常规电泵、泡沫排液几种类型的井筒排液措施，选择合适的井筒排液措施，是气井井筒排液成功的关键。在气井井筒排液措施优选方法研究方面，现有研究多针对陆上具体气田及其常用的井筒排液措施，应用于气田适用性差。需要针对气田常用的排液措施，研究气井井筒排液措施优选方法。为此，探索建立一种气井井筒排液措施选择图版，方便技术人员进行气井井筒排液措施选择。泡沫排水采气工艺是针对自喷能力不足，气流速度低于临界流速的气井的一种较为有效的排水采气方法。其实质就是将表面活性剂从携液能力不足的生产井井口注入井底，借助于天然气流的搅拌作用，使之与井底积液充分混合，从而减小液体表面张力，产生大量比较稳定的含水泡沫，减少气体的滑脱损失，并使气液混合物密度大大降低，使得在井底压力和井口压力相同的情况下，井底积液更易被气流从井底携带至地面。泡沫排水采气工艺适用于产液量小于50m3/d，含水率高于70%的气井。目前，气井泡沫排液技术包括：井口投泡排棒、连续油管注液体泡排剂和环空注药管线注液体泡排剂3种注剂工艺，井口投泡排棒采用人工投掷，工作效率较低，且需要关井。连续油管注液体泡排剂因为作业时井下安全阀无法关闭，不能作为连续排液工艺，所以这两种注药工艺主要用于临时排液诱喷。环空注药管线注液体泡排剂再配合地面消泡流程，可实现气井的连续排液生产。

结语

总之，气井在一定的地层压力下，可通过加大生产压差满足气库高效调配需求。对于气井，生产压差过大，可能会导致储层伤害，应根据储层流体情况优化合理压差。

参考文献

[1]廖伟,等.大型储气库库容评价及注采能力分析技术[J].中国石油和化工标准与质量,2019(8):82-83.

[2]李宗林.文23储气库单井注采能力分析[J].化工设计通讯,2020,46(4):255-256.