数字化排水采气系统的研究与应用

数字智库 (2) 4个月前

1 数字化排水采气系统的建设路径
气田数字化排水产气系统的建设路径应满足:数据集成管理、积液气井排查管理、积液井分布控制管理、气井积液量的自动测量与计算、措施优选及对措施井眼进行跟踪管理等数字化管理措施。
2 数字化排水采气系统的关键技术
2.1 单井电子巡井技术
单井电子巡警技术主要包括集气站和产气井构成,集气站设备主要包括无线通讯设备及站控计算机系统;单井设备包括压力变送器、智能气体超声波流量计、紧急开闭阀门、无线通讯终端设备、摄像设备及太阳能供电系统等。单井至集气站的数据传输依据具体环境可分别采用无线电台、无线网桥或4G无线宽带技术。由集气站至作业工区、采气厂、调度指挥中心的线路传输采用光缆;单井数字系统的主要功能是通过数字化巡井技术,采集产气井的产量、压力、流量、积液等实时数据,按照远程指令,定时对井场的安全状况拍摄照片及紧急关闭和开启气井等。
2.2 积液井排查技术
对积液井进行排查是数字化排水采气系统建设的重点,只有查明气井积液集聚情况,才能采取正确的排水措施。对气井积液的判断可采取理论计算与生产实践相结合的方法进行。
(1)根据临界携液量作判断。当气井正常生产时,气体呈现出连续相,液體状态为分散的颗粒并被气体携带出井。当气体流速降低时,携液量也会有所降低,并逐步在井底淤积形成积液。积液形成后气井产量会大幅下降甚至被水淹停产,因此在生产中,气井的产气量必须大于临界携液量。因此临界携液量是判断井底是否积液的关键数据。
(2)根据采气动态曲线作出判断。气井在生产过程中,可根据采气曲线的变化状态对井底积液进行情况做判断,因为井底积液增加就会造成产气量下降,采气动态曲线就会随之发生变化。
(3)根据油套压差分析进行判断。有节流器气井连续关井超过48小时以上,或无节流器气井连续生产72天以上,套压与油压之间的压力差大于4MPa,表明井底存在积液。
2.3 积液量计量技术
积液量计量技术主要是对井底积液量进行计量:
(1)关井油套及采气动态曲线计量法。无节流器气井,当油套压差设定为P差时,积液计算公式为:
Q = P差V/d水
(2)流压梯度测试计量法。
对无节流器气井积液的计量,公式如下:
对有节流器气井,节流器上方积液量的计量,公式如下:
(3)回声仪测试计量法,公式如下:
上述各公式中:
Q—积液量m;P差 —油套压差MPa;d水 —静态液柱梯度1MPa/100m;V—油管容积m?/100m;D套内 —套管内经mm;d油内 —油管内径mm;d油外—油管外径mm;h油 —油管下深m;h油界 —油管内部气液界面深度m;h环界 —油套管之间环空内气液界面深度m;h节流器 —节流器尘封深度m;H —完井深度m;l —压力梯度系数0.1—1.0之间。
2.4 排水采气优选技术
对于排水技术的选用,应重点根据气井的产气量、气水之间构成比例,油管与套管之间的压力差等因素对积液状态进行分类,对排水技术进行优化选择,对于气井不同生产时期的不同状态应选择不同的排水方法,当前气井主要排水方法包括:压缩机气举排水、速度管柱排水、泡沫排水以及柱塞气举排水等方法。
2.5 效果评价技术
对采气井生产情况进行跟踪评价。将数字排水采气系统措施实施前后的天然气产量对比分析。在分析过程中,要充分考虑气田的衰减因素,分别计算出实施数字排水采气措施前后的产气量,对所采取的排水措施进行进行评价。生产实践证明,采用数字排水采气系统后,产气量比人工排水提高了18.5%,技术效果比较明显。
3 系统应用
(1)对积液井排查分析。实践证明,依托数字化系统,对积液井排查的准确率与人工排查相比较,排查的准确率提高了24.6%,排查速度更是人工所无法比拟的,基本实现了气田积液井排查有人工向数字化的转变。
(2)对积液井的分布规律进行分析。通过采用数字化系统对气井积液井进行排查,并能够依据系统模块,对积液井的含水量及分布状态在单井拓扑图中予以标示,通过对单井拓扑图进行分析,可以发现气田区块的积液状态及分布规律,为气井实施科学管理和科学开采提供技术支撑。
(3)对产气量进行统计分析。基于数字化排水产气系统的设计,在生产中系统模块能够自动记录单井产气量,并对区块日产气量进行汇总计算,与数字化排水产气系统实施前后进行对比分析,增产效果一目了然。
总之,数字化排水采气系统不仅可以提高气井产量,同时可以降低工程技术人员及一线生产工人的劳动强度,全面提高工作质量和工作效率,具有推广价值。

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