气井开采工艺专用课件.ppt

第四部分气井开采工艺 一、气井工作制度 气井工作制度: 是指采气时气井的压力和产量所遵循的关系。 气井所选择的工作制度应保证在开采过程中能从气井得到最大的允许产量，并使天然气在整个采气流程中的压力损失分配合理。 采气过程 气层-井底-井筒-井口-针阀-采气管线-集气站-配气总站 气层压力-井底流压-井口压力-(调节产量)-输气压力-进站压力-加热-节流-分离-脱水-外输. 产气方程 指数式:Q=C(Pr2-Pwf2)n 二项式:Pr2-Pwf2=AQ+BQ2 1．气井工作制度的种类 1)定产量制度。 即气井产量保持不变。 适应于地层岩石胶结紧密的无水气井的早期生产，是气井稳产阶段最常用的制度。 气井生产早期，地层压力高，井口剩余压力大，采用气井允许的合理产量生产，具有产量高，采气成本低的优点。 生产特征:产量不变,地层压力,井底流压,井口压力随时间不断降低. 地层压力下降后，可以采取增大井口针形阀开度，降低井底压力的方法,继续维持气井原有的产量，直到井口剩余压力很小，生产压差增大会使井底受到破坏时，定产量工作制度结束，转入其他工作制度生产。 2)定生产压差制度 天然气从地层内部流到井底，是因为地层压力比井底压力大，亦即存在压差的缘故。对一口气井来说，压差越大，产量越大。 定压差制度就是在一定时间内保持压差不变。 有水气藏上采气，宜选用定压差生产制度 这个能保持气井采气时不出地层水的压差称为临界压差(极限压差)，临界压差下的产量称为临界产量(极限产量)。 3)定井底(井口)压力制度 地层压力一定时，井底压力高，产量小；井底压力低，产量大。定井底压力制度就是在一定时间内保持井底压力不变。 气井生产一定时间后，井口压力逐渐下降并接近输气管压力，此时气井应及时改为定井口压力工作制度，以维持气井继续生产。 定井口压力制度是定井底压力制度的变形。 对产凝析油的气井，随着不断开采，井底压力会逐渐下降，如果井底压力降到低于凝析压力时，井底或地层中就会出现凝析油。井底积液增加了气体流动的阻力，而地层中已凝析的油又采不出来，直接影响天然气和凝析油的采出(采收率降低)。 定井底(井口)压力制度一般应用在气藏附近没有低压管网，天然气需要继续输送到高压管网的低压气井或者需要维持井底压力高于凝析压力的凝析气井。 4)定井壁压力梯度制度 井壁压力梯度是指天然气从地层内流到井底时，在紧靠井壁附近岩石单位长度上的压力降。 定井壁压力梯度制度就是在一定时间内保持这个压力降不变。 地层疏松的气井(如砂层)宜选择定井底流速或定井壁压力梯度采气， 5)定井底渗滤速度制度 井底渗滤速度指天然气从地层流到井底过程中，通过井底的流动速度。 定井底渗滤速度制度就是在一定时间内保持渗滤速度不变。 适用于地层疏松，容易垮塌和出砂的砂岩层的气井。 将井底渗滤速度控制在井底不坍塌、少出或不出砂的范围内，这样气井产量虽然受到限制，但可以避免井底坍塌、出砂、堵塞井底，影响气井正常生产，甚至造成气井过早停产。 为了观察出砂，试井时要装捕砂器或分离器，每测试—点后，检查有无砂子产出。同时也可仔细倾听气流在管中流动时有无砂子撞击管壁的声音。一旦测试到在某个产量地层出砂，就可根据该产量下的井底压力计算出允许的井底渗滤速度，用以指导气井生产。 2．确定气井工作制度应考虑的因素 气井工作制度受多种因素制约，主要有地质因素、采气工艺因素、井身因素等。 (1) 地质因素 地层岩石胶结程度 岩石胶结不紧，地层疏松，在气流流速过高时砂粒脱落，容易堵塞气流通道，严重时可导致地层垮塌，出砂堵塞井底，使产量降低，甚至堵死气层而停产。另外，高速流动的砂子容易磨损油管、闸门和管线。所以地层疏松的气井(如砂层)宜选择定井底流速或定井壁压力梯度采气，在地层不出砂，井底不被破坏的条件下生产。 地层水的活跃程度 在地层水活跃的气臧上采气，如果控制不当，容易引起底水锥进或者边水舌进，影响正常采气. 所以在有水气藏上采气，宜选用定压差生产制度，控制气井不产地层水。随着气体不断采出，气水界面上升，临界压差和临界产量也越来越小，控制无水采气就越困难。无水产量太小时就应放大气井压差转入带水采气。 (2) 采气工艺因素 天然气在油管中的流速 气井生产时必须保证天然气在油管中有足够的流速，以带出井底积液，防止液体在井筒中聚积。 气体水合物的形成 气体水合物的生成对采气极为不利。为防止水合物生成，可根据天然气的组分确定出水合物形成的最高温度，并控制气井在高于水