井下气液分离及产出水回注技术研究与应用

摘要：天然气开采过程中容易出现气井积液问题，需要不断引进先进科学的分离技术加以应对和处理。本文主要是从井下气液分离和产出水回注技术的研发应用必要性分析入手，重点介绍了一些工艺技术的应用情况，为推进井下开采活动的顺利有效开展，实现天然气开采目标，提供良好借鉴和参考。

关键词：井下气液分离;产出水回注技术;应用

1.前言

天然气开采活动进行中，天燃气和气藏压力逐渐降低，使得气藏产出水、凝析液无法跟随天然气流的携带出井筒，从而在井筒中滞留。当液体长时间聚集在井底形成液柱的时候，会给气藏带来额外静水回压，使得气井自喷能量出现持续下降的情况，如果没有开展及时有效的处理工作，将会导气井停产，这一被称为“气井积液”。科学合理处理好井下气液分离工作，推进天然气开采活动的良好开展，是当前开采作业过程中重点考量的内容之一。

2.井下气液分离和产出水回注技术的研发应用必要性

面对天然气开采过程中常见“气井积液”问题，以往开采作业环节之中多是使用排水采气的方式，其中包含了泡沫排水采气工艺、优选管住排水采气工艺、电潜泵排水采气工艺以及机抽排水采气工艺，可以起到一定的应用效果。但是不容忽视的是，这些排水采气工艺应用过程中，需要将井下积液开采到地面，发挥输液管线的作用，良好汇聚分离的液体，并将其回注到地层之中，这种方式不仅好使用到较多工艺设备，产生较大能耗，污染环境，且开采效率并不够高。近些年来，关于高含水气田开采方面的研究逐渐深入，不断探索井下气液分离技术，国内也需要不断开发先进科学的井下气液分离和产出水回注技术，给天然气开采活动提供重要支持。

3.井下气液分离和产出水回注技术的应用情况

3.1工程实例分析

某试验井是某S采油厂11-5气井，该井受到严重的积液影响，产气量较低，通过补层堵水作业之后依然没有取得良好改进效果，产气量过小而被关井。未使用先进处理技术之前，该井的液面高度保持在98m，套压为0.1MPa;注水井段基本参数为1243.4～1378.6m，12.2/7/;排水采气井段参数为1212.4～1256.7m，8.6/5。该井积极引进井下气液分离和产出水回注技术，有效推进采气活动的良好开展。

3.2井下气液分离系统

根据工艺井的实际情况，全面分析和研究开采分离设备和动力系统，通过螺杆泵、选旋流式分离器和螺旋式分离器支持动力分离工作。实际应用井下气液分离系统的过程中，需要将其中涉及到的各项设备进行综合控制，按照从下到上的顺序进行安装，确保这些设备保持着良好运行效果，如回注筛管、过桥式封隔器、锚定工具、分离器、上下密封、井口放气装置等。

井下气液分离系统实际运行环节中，首先，需要积极发挥螺杆泵油汲的作用，在开采层设置好螺旋式气液分离器，通过预分离器将一些岩石颗粒和砂粒加以过滤，并预分离好气液混合流，其能够分离出大部分的气体，但是不可避免的会有一些气体的残留，而此时分离器就是实现气液的再次分离。其次，经过分离器处理后的气体在向上通行，而液体则会向下流动。将压力平衡开关装置在溢流口的上方，一方面使得溢流口产出的气体能够及时进入到油管注重，另一方面给整个设备提供充分的回注壓力。分离器实际运行的过程中，空心抽油杆会直接连接到分离器的底流，回注液体通过时也主要是借助了螺杆泵的空心转子。再者，预分离器下方的空心抽油杆会穿过下密封装置，隔开回注层和开采层，其中还有封隔器的同时作用。过桥式封隔器在井下气液分离系统之中发挥着积极作用，其本身带有一定的放气装置，如果回注层所集聚的压力增加到一定程度，气液出现明显分层的时候，会自动开启放气装置，进入到回注层的一部分气体将会被释放到开采层之中。最后，整个井下气液分离系统运行工艺管住之中会同样设置好相应的放气装置，主要是为了有效汇集气体，即分离器所分离出的气体、油套环空和预分离器所分离的气体，并将这些气体加以开采。

3.3产出水回注技术

面对天然气开采过程中的“气井积液”问题，积极采用科学可行的方式加以处理，如产出水回注技术，将能够起到良好效果。具体开展施工作业活动的过程中，首先，需要将原井管柱加以取出，采用冲砂、洗井和刮削等多种处理手段。其次，螺杆泵转子在实际运用中，无法和抽油杆同时进入到井下实施作业，因而需要在地面事先连接组装好脱接器以下的杆管。再者，按照产出水回注工艺设计的各项要求，将工艺管柱合理投放到其中，使其放置在预先设定好的位置，全面投放完成工艺管柱之后，需要良好连接油管，使其和井口保持着密切连接，同时还需要采用封隔器的坐封手段，实现井口的良好固定。再者，需要及时投放好抽油杆，井口抽油杆一般使用光杆方式。最后，井口装置安装活动进行之中，需要合理使用螺杆泵驱动头，并确保固定效果。

4.结束语

井下气液分离和产出水回注技术在天然气开采过程中发挥着积极作用，能够针对气井积液问题加以良好处理，推进开采作业活动的稳步实施，实现良好的管理效果，在提升开采效率的同时，保证开采活动的安全性和稳定性。

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作者简介：

姜乐，男，1971年11月，汉，天津市，在大庆油田有限责任公司第二采油厂第三作业区南五联从事集输工作