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      自動投棒裝置在蘇里格氣田的應用

      2014-01-22 11:56:00吳紅欽馮應海王小佳
      中國新技術新產品 2014年15期
      關鍵詞:里格氣井氣田

      吳紅欽 馮應海 王 萍 王小佳

      (長慶油田分公司第三采氣廠,內蒙古 烏審旗 017300)

      1 氣田概況

      蘇里格氣田位于內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯,構造位置位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡的西部。蘇里格氣田是低滲﹑低壓﹑低豐度,大面積分布的中粗顆粒砂巖巖性氣藏;有效儲層為辮狀河砂巖沉積中的粗巖相帶,非均質性強,連續(xù)性較差,其地質條件非常復雜。隨著蘇里格氣田開發(fā)程度的逐步增大,大部分氣井在開發(fā)過程中,隨著地層壓力的下降,產水氣井逐漸增多,井口壓力大幅度下降,產量急劇遞減,水淹停產井逐年增多,對天然氣的生產造成嚴重的危害,嚴重影響氣田天然氣的開采和最終采收率,成為氣田生產的突出矛盾之一。

      蘇里格氣田采用低成本開發(fā)模式,建井規(guī)模較大,氣井數量多,開展單井泡排工作量較大,需大量人力﹑物力,勞動強度較高。

      2 自動投棒裝置組織結構及工作原理

      2.1 自動投棒裝置組織結構

      自動投棒裝置包括電控箱﹑控制電纜和投放裝置組成,所需直流電源由用戶提供。電控箱主要組成零部件:箱體﹑時間控制器﹑按鈕等,投放裝置主要組成零部件:殼體﹑芯軸﹑轉盤﹑電磁驅動器﹑防爆盒﹑棘輪棘爪﹑上法蘭﹑油壬﹑壓力表等(如圖1所示)。

      2.2 自動投棒裝置主要技術參數

      (1)投放裝置主要技術參數

      額定工作壓力:21MPa(3000psi)

      裝置重量:約380kg

      投棒方式:每次裝投12支,連續(xù)或斷續(xù)投放

      電磁驅動器參數:24VDC×2.45A

      下部法蘭連接形式:6BX 2 9/16 10000 BX153

      工作溫度:L(-46~82℃)

      (2)電控箱主要技術參數

      外形尺寸:298×248×308mm

      顯示內容:按時﹑分﹑秒倒計時顯示,最大9999小時59分59秒;剩余根數和投放根數。

      3 自動投棒裝置在蘇里格氣田的應用

      3.1 自動投棒試驗選井

      根據蘇里格氣田氣井生產特征,合理選取氣井開展自動投棒試驗,選井原則如下:

      (1)產量3000-5000 m3氣井;

      (2)對所選氣井開展節(jié)流器打撈工作,即所選氣井為無節(jié)流器生產氣井;

      (3)所選氣井存在井筒積液,油套壓差較大;

      (4)泡排有效果氣井,最好是一摸清泡排周期氣井。

      3.2 積液井判斷

      根據蘇西區(qū)塊氣井生產情況,針對蘇里格氣田“三低”特色以及氣井采用節(jié)流器生產的工藝特點,研究并形成了五種基本的氣井積液判斷技術,確保了積液井準確判識,便于積液井分類管理。

      (1)油套壓差法

      氣井正常生產時,關井壓力恢復后,油壓趨于套壓,油套壓壓差較??;氣井積液有關井壓力恢復后,油壓與套壓存在一定壓差,初步判定:當油套壓差≤2MPa時氣井無積液,正常生產;5MPa≥油套壓差≥2MPa時,氣井存在少量積液;油套壓差≥5MPa,氣井嚴重積液。

      (2)井筒流壓梯度法

      (3)回聲儀探油套環(huán)空液面法

      (4)氣井生產采氣曲線法

      (5)氣井最小攜液流量法

      產量低于氣井臨界攜液流量,同時生產特征表現為套壓逐漸上漲,產量逐步降低可判斷井筒積液

      3.3 積液井在氣井生產過程中表現主要特征為:

      (1)關井油套壓差較大。

      (2)氣井壓力呈上升趨勢。

      (3)氣井帶液生產,生產曲線呈鋸齒狀波動上升。

      (4)氣井產量較低,一般小于3000 m3。

      3.4 自動投棒試驗效果

      根據自動投棒試驗氣井的選井原則,在蘇里格西區(qū)選取7口井采用3鐘不同廠家投棒裝置開展自動投棒試驗。

      本次試驗目的:①檢驗自動投棒裝置能否安全平穩(wěn)及長時間運行及自動投棒裝置遠傳可操作性及適用性;②對比不同廠家投棒裝置,優(yōu)選故障率低裝置。

      (1)蘇XX-XX-88

      該井于2011年8月13日完成自動投棒裝置及遠程控制裝置安裝,如圖2所示。

      圖1

      圖2 自動投棒裝置安裝圖

      表1 4口氣井自動投棒周期統(tǒng)計表

      表2 自動投棒裝置常見問題分析及故障排除

      該裝置遠控調試正常,可試驗站內控制自動投注泡排棒,在試驗過程中,采用40mm泡排棒進行投注,由于藥輪上的藥孔在轉動后與井筒油管口不重合,泡排棒無法投入井筒,更換30mm泡排棒進行試驗,泡排棒不能連續(xù)投注,試驗失敗。

      (2)蘇XX-XX-75于2011年8月12日完成自動投泡排棒裝置及遠程控制裝置安裝調試,8月13日遠程(集氣站)控制投泡排棒2根(40mm),裝置運行良好,自動投注制度為每5天投注2根泡排棒,氣井生產平穩(wěn)。

      隨后選取蘇XX-XX-67﹑蘇XXXX-80﹑ 蘇 XX-XX-91﹑ 蘇 XX-XX-87等4口氣井開展自動投棒試驗,4口井裝置均運行良好,初步確定工作制度如圖1所示。

      (3)蘇XX-XX-80

      該井裝置為xx公司產品,于2011年11月28日完成井口安裝,11月31日調試運行調試,投棒制度2根/天,運行6天,投完儲棒筒(11個)11根泡排棒,運行平穩(wěn),因進入冬季生產,未繼續(xù)開展試驗。

      3.5 裝置運行過程中故障分析(如圖2所示)

      3.6 不同廠家設備運行情況對比

      通過分析不同廠家設備,投棒裝置運行情況,廠家1生產設備故障率較高,試驗無法開展,試驗失敗,廠家2生產裝置運行平穩(wěn),故障率低,但儲棒筒容量及泡排棒直徑較廠家3稍大。

      4 試驗結論

      (1)試驗結果表明,自動投棒裝置可以代替人工投棒操作,可節(jié)省大量人力﹑物力按次按量開展單井泡排試驗,便于大范圍開展單井泡排試驗,只需人工定期添加泡排棒。

      (2)自動投棒裝置實現了遠傳控制投棒,無需人員現場操作,集氣站人員可遠傳控制投棒,自動化程度高,符合蘇里格氣田自動化發(fā)展的趨勢。

      (3)自動投棒裝置運行穩(wěn)定故障率低。

      (4)井口安裝自動投棒裝置前,需先開展單井泡排試驗,摸清泡排周期及泡排加注量。

      (5)為增加收益,自動投棒裝置井產氣量應為3000-5000 m3,泡排明顯氣井。

      (6)若大范圍開展井口自動投棒裝置安裝,需定期對井口設備進行維修保養(yǎng),費用較大。

      (7)自動投注泡排棒因井筒帶液生產,泡排棒易粘附于井壁上堵塞井筒,建議定期對油管加注消泡劑。

      (8)通過試驗對比廠家2生產裝置性價比較高,裝置運行平穩(wěn),故障率底,能適應蘇里格大范圍開展泡排工作的需求。

      [1]黃艷,佘朝毅,鐘曉瑜,等.國外排水采氣工藝技術現狀及發(fā)展趨勢[J].鉆采工藝,2004,28(4):57-60.

      [2]張書平,白曉弘,樊蓮蓮,等.低壓低產氣井排水采氣工藝技術[J].天然氣工業(yè),2005,25(4):106-109.

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