苏东南区柱塞气举排水采气示范区建设思路及评价方法

尚万宁，李柏鹏，陈 虎，高旺斌，刘丽萍

（中国石油长庆油田分公司第一采气厂，陕西西安 710016）

苏东南区柱塞气举排水采气示范区建设思路及评价方法

尚万宁，李柏鹏，陈 虎，高旺斌，刘丽萍

（中国石油长庆油田分公司第一采气厂，陕西西安 710016）

苏东南区为典型的“三低”气藏，低产、低效井多，气井自身携液困难，部分气井甚至出现积液停产现象，影响正常生产。柱塞气举通过建立稳定的气水机械界面举升液体，具有气量要求低、举升效率高、自动化程度高等优势，是低产气井排水采气的主体技术之一。本文通过分析柱塞气举单体工艺、区域开发动态及地面配套工艺，从装置安全性、稳定性及措施效果等方面提出了示范区综合评价方法，论证了建设苏东南区柱塞气举排水采气示范区的可行性，对苏里格气田低产低效气井柱塞气举工艺规模化应用具有一定的指导意义。

苏东南区；柱塞示范区；建设思路；评价方法

苏东南区位于苏里格气田东区南部，具有“低压、低渗、低丰度”特征[1，2]，气井投产后压力及产量下降快，且不同程度产水。结合苏东南区上古气井生产及地面工艺特征，形成了以“泡沫助排、柱塞气举”为主的排水采气技术体系。柱塞气举是国外致密气田“低产及致密气藏最经济有效的排水采气工艺”，得到了广泛应用。

经统计分析，措施前气量小于0.5×104m3/d中的Ⅱ、Ⅲ类井生产受产水影响，泡沫助排效果不理想。另外，间歇开关井排液措施因生产组织难度大等原因无法有效执行，通过前期苏东南区单井柱塞气举排水采气试验分析评价，取得较好的效果。

1 苏东南区柱塞示范区的建设思路

柱塞示范区建设思路是建设一定规模的柱塞气举气井，并从柱塞气举单体工艺、区域开发动态及地面配套工艺等三个方面进行可行性论证。

1.1 柱塞气举单体工艺分析

柱塞工具及自动控制系统是柱塞气举排水采气装置的主要组成，示范区建设的首要分析因素是核心部件能否满足不同工况下气井的需求。

1.1.1 柱塞工具 受气井之间地质条件及压裂工具的差异影响，苏东南区气井井筒情况复杂、井下管串工具多变、产能差异大。而目前有适用于不同井况的衬垫式、柱状式、连续式、动态监测式等四种主流柱塞，能够满足苏东南区气井的各种生产需求。

1.1.2 控制系统 目前气田大部分柱塞装置采用的智能柱塞气举排水采气系统，主要由柱塞控制器、柱塞到达传感器、数据转发系统及远程控制软件等组成（见图1）。

通过前期单体工艺评价，取得以下几点认识：

（1）由控制器、太阳能、套压传感器组成的柱塞控制器，其一体化结构设计具有性能更加可靠、高度集成能耗小、安装快捷方便等优势；

（2）柱塞到达传感器的功能是能够动态掌握柱塞的运行情况及远程监控柱塞运行速度，是柱塞生产制度优化和井筒安全运行保障的关键技术。

（3）远程控制软件具有实时远程控制、数据传输、生产制度优化、超速超压保护、自动预警等功能。

柱塞气举控制系统兼备远程监控、开关、调参及安全保护、气井监测报警等多种功能于一体，具备安装方便、性能稳定、易于集中管理特点，为后期规模化应用提供了有力条件和技术保障。因此，选用该系统作为柱塞示范区的控制系统是可行的。

图1 柱塞装置控制系统结构图

1.2 区域开发动态

通过对比2010-2013年的产能递减率，A、B、D三座集气站井均产能递减率较高，平均达26.5%。通过对单井生产动态及弱喷产水气井井数进一步分析，B站气井生产后期受产水影响更大。同时，结合三座集气站地理位置关系，为便于后期装置运行维护管理，制定出“以B站为中心，逐渐向A、D站辐射”的苏东南区柱塞示范区建设思路。

1.3 地面配套工艺分析

柱塞示范区的建设应根据区域采气支干管的输送能力、站场的处理能力，确定柱塞气举实施规模，以B站为例进行分析。

1.3.1 站场处理能力 根据站场设备处理能力综合分析：最大处理气量30×104m3/d，最大处理水量180 m3/d（见表1）。

表1 B增压站主要设备统计表

1.3.2 干线输送能力 根据干线首端最高运行压力、管线长度及B站压缩机进气压力，计算出其最大输送气量为 50×104m3/d。

B站措施前日产气量9.0×104m3，日产水量16.3 m3。依据地质预测，若23口弱喷产水井同时投运柱塞装置，预计初期产气量近40×104m3/d，产水量45 m3/d～50 m3/d。稳定后产气量 15×104m3/d～20×104m3/d，产水量25 m3/d～30 m3/d。结合B站站场处理能力及干线输送能力综合分析，建设柱塞示范区时应该分阶段投运柱塞装置。

2 苏东南区柱塞示范区的评价方法

苏东南区上古气井采用多井串接、集中计量工艺，无法精确单井产气、产水量，单井井口气液两相计量无法规模化应用，影响示范区整体措施效果评价。因此，遵循“安全、平稳、高效”的原则，提出柱塞示范区综合评价方法。

2.1 可靠性

截止2016年9月现场应用49口气井，累计运行1 195天·井，针对超压、低压、柱塞速度过快、危快等风险实现完全自动保护停机，有效率达100%，装置整体运行安全可靠。

2.2 稳定性

通过定期吹扫远传压变、仪表风管线，检查维护供电系统，优化控制系统，保证了装置的整体正常、平稳运行，截止2016年9月柱塞运行时率达98.13%。

2.3 措施效果评价

选取柱塞装置投运最早、井数最多的B站进行整体措施效果评价（见图2）。

图2 B站柱塞气举整体实施效果评价图

将B站柱塞气举整体实施效果分为四个阶段进行对比分析：

第一阶段，1口气井柱塞投运，集气站日产气量由9.57×104m3下降至 6.6×104m3，气井受产水影响较大，井均套压在9.4 MPa～8.8 MPa波动。

第二阶段，7口气井柱塞投运，产气量平稳，平均8.28×104m3/d，弥补递减率；同时随着柱塞气举井的逐渐增多，井均套压匀速下降至7.6 MPa。

第三阶段，柱塞气举规模化应用（23口）初期，井均套压大幅度下降，产气量大幅上升至25×104m3/d。随着地层能量的大幅度释放，气井产气量下降较快，规模投产前3个月递减率为24.24%。

第四阶段，柱塞气举规模化应用（23口）稳产期，井均套压缓慢下降，集气站产气量在16×104m3/d～13×104m3/d波动。随着生产稳定递减率进一步减小。

B站23口气井实施柱塞气举排水采气后，水气比由1.05 m3/104m3上升至1.45 m3/104m3，不考虑产能递减情况下日产气量增加21.75%，累计增产气量2 709×104m3，投入产出比达1：6.93，经济效益显著。

3 结论

（1）本文提出了从单体工艺、区块优选及运行能力方面进行可行性分析，论证建设苏里格气田柱塞气举排水采气示范区的思路。

（2）根据苏里格气田的开发模式提出了从可靠性、稳定性与措施效果三方面进行综合评价，表明苏里格气田柱塞示范区建设效果显著，值得进一步推广应用。

［1］田伟，李谦定，陈德见，等.苏里格气田连续油管排水采气试验及分析［J］.石油化工应用，2010，29（6）：35-36.

［2］张荣军，乔康.柱塞气举排水采气工艺技术在苏里格气田的应用［J］.钻采工艺，2009，32（6）：118-119.

TE377

A

1673-5285（2017）12-0028-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.12.007

2017－11-20