智能气田泡排加注系统

1.目的

有水气藏产水气井长期带水采气，随着气藏压力和气井产能逐渐下降，气井的携液能力也随之降低，产能得不到充分发挥，因此，需要采用辅助手段定期协助带液。泡沫排水采气是一种经济有效的助排工艺，但这种工艺目前主要采用车载泵注的方式实施，还存在一些问题：需要依靠人工对药剂和清水按照比例进行混配，混配效率较低，混配比例准确度不高；无法远程控制加注过程，数据需要人工记录；受泵注车数量的制约，随着加注井数、加注频率的大幅增加，无法及时高效地加注；难以制订合理的加注制度，管理难度大，成本高，存在安全风险。为满足现场泡排加注精细化和一体化的工艺需求，川中油气矿技术团队提出了一种智能气田泡排加注技术。

2.方法

智能气田泡排加注系统以智能泡排工艺管理软件为基础，通过前端智能控制器分别控制多联药剂智能混配系统、双联药剂智能配注系统和智能流量调节器，由此实现起泡剂和消泡剂的智能加注（图1）。多联药剂智能混配系统可将药剂原液通过液位远传手动自吸泵分别抽入起泡剂原液罐、消泡剂原液罐和清水罐中，原液罐和清水罐中的液体再经过电磁阀和调节阀控制，由潜水泵按比例泵入起泡剂混配罐和消泡剂混配罐进行搅拌，实现药剂的精准混配，配注数据也可以实时上传。双联药剂智能配注系统是由二级增压泵、精滤器、药剂注入计量泵、药剂注入调节器组成的一体式小型撬装设备，可实现远程启停泵和多井智能配注功能，将多联药剂智能混配系统中混配好的药剂从井口泵入油管和套管。智能流量调节器具有正反截断及远程流量无极调节的功能，能实时采集油管和套管压力、井口一级节流后压力、生产流速等数据，在与站场内SGQ流量计数据拟合后能实时模拟瞬时流量，并集成消泡功能。前端智能控制器作为系统数据处理、传输、运算核心，可设置油管间歇、套管多种起泡剂控制模式，集成井口消泡剂智能加注模式，还可以根据气井实际生产状态选择对应的生产模式。

图1 气田智能泡排系统结构示意图

一次智能泡排加注结束后，系统管理软件中储存有生产环节所有数据，可通过系统实时查看油套压、一级节流后压力及生产流速曲线图，还能查看智能混配系统中5个罐内的实时液位和整个加注系统各个设备的运行状态；管理软件还可实现针阀调节、启停泵等操作。

3.作用和效果

智能气田泡排加注系统已经在四川盆地磨溪地区雷一1气藏3个井站的6口单井得到成功应用，其中，1口关停井复产，5口生产井实现了增产。6口单井较前期车载人工泵注泡排方式下的产量日增产气3.2×104m3。该系统可取代泵注车，无需人工加注药剂，降低了安全操作风险和人工成本；减少了送药频次，优化了泡排期间开气井的作业流程。此外，该系统可对气井生产环节所有数据进行实时监控及储存。基于“数据反馈+经验+基础模型”的综合分析处理方式，实现了起、消泡剂加注智能化控制，优化了气井生产制度，提高了气田开发效益和气井的精细化管理水平。