井下气液分离和同井回注技术的应用.pdf

· 56· 天然气工业 2010年1月 井下气液分离及同井回注技术的应用 赵勇1 贾浩民2 李敏1 屈子恒3 王伟波1 1．中国石化胜利油田分公司油气集输总厂2．中国石油长庆油田公司采气一厂3．上海东方世纪学校 赵勇等．井下气液分离及同井回注技术的应用．天然气工业，2010，30(1)：56—58． 摘 要 现有排水采气技术虽然能够有效地将井筒中的地层水采至地面，但也给地面的气液分离带来了困难，不仅 需要建设大量的地面气液分离设备，而且对所分离出的地层水的处理也需要投入大量的资金。影响着气田的高效开发。 为此，在对分离器的分离效率进行探讨的基础上，对井下气液分离及同井回注技术在胜利油田气井的应用效果、技术优 势和存在的问题进行了讨论。现场生产表明：井下气液分离及同井回注技术是在井下经过螺旋气液分离器将出水气井 的产出液进行分离，然后将分离出的水在井下回注到另一水层或枯竭气层中，该技术可以减少大量的地面设施、减少环 境污染，具有较好的经济效益和社会效益。也为胜利油田现已探明的34个浅层气田的高效开采提供了有效的技术支撑。 关键询 气井 排水采气 井下 气水分离器 同井回注 效率 技术 胜利油田 DOI：10．3787／j．issn．1000—0976．2010．01．015 0 引言 胜利油气区浅层气藏多含有边、底水，而由于浅层 气藏的气井产量低、气体流速慢，携液能力差，一旦出 水，在井底附近容易形成积液，造成气井产气量的减少 甚至停产，国内现有的排水采气工艺多是将井底积液 采至地面，集中处理后经输液管线由增压设备回注到 地层，但存在着地面设备多、投资大、污染环境等问 题L卜…。 井下气液分离及同井回注系统是一种结构简单、 体积小、投资低、效率高的排水采气设备。能够实现井 下气液分离、产出水同井网注的功能，可大幅度降低排 水采气的成本，是出水气井开采中值得推广的技 术‘47]。 1 工艺流程 图1为井下气液分离及同井回注系统工艺流程示 意图，工作原理是：气层中喷出的气水混合流穿过防砂 管进入井筒，通过管柱的分流段，沿油管外壁向上流 图l气液分离及回注工艺流程示意图 动，一直到螺旋气液分离器。螺旋气液分离器是一种 结构简单、新型、高效、紧凑的气液分离装置，气水混合 旋转。液滴由于惯性离心力的存在而甩向套管，被吸附 流进入分离器时，分离器中的固定式螺旋状叶片使其 在套管壁七；由于重力作用，液体和部分气体通过套管 作者简介：赵勇，女，1966年生，高级工程师，硕士；2005年毕业于浙江大学地质工程专业；主要从事气藏地质研究工作。地址 万方数据 第30卷第1期 开发工程 与螺旋分离器的间隙在下部排出，而分离出的天然气 3分离器分离效率实验 则继续向上运动并沿轴向从设备顶部排出。 气液的分离属于机械分离，即根据液体和气体的 通过在室内采用空气与水为介质，利用自行设计 重度差别，利用气流方向和速度改变时的惯性作用，使 的井下气液分离器模拟井下气液分离，从空气介质中 液体和气体简单地相互分离，过程中间不存在物质之 分离悬浮的水微粒。通过对实验数据的测定，来检测 间的反应。螺旋气液分离器用于实现气一液分离的技 新型气液分离器的分离效率。 术原理有碰撞聚结、离心分离和重力沉降。在井下螺 3．1实验流程 旋气液分离器内，水滴在螺旋运动过程中相互碰撞聚 ．喷嘴用水由水泵供给，雾化所需压缩空气由空气 并，逐渐聚结成为大水滴，在离心力和重力作用下，从 压缩机产生。从水泵来的水与从空气压缩机来的高压 气相中分离出来。分离出的水沿套管内壁汇集成水流 空气混合后经过雾化喷嘴高速喷射，水被雾化为小水 后，沿套管内壁向下流动，一直流到分流管柱与套管内 滴，随气流一起由下部进入气