天然气气举混输多功能作业车---高效治理积液气井与边底水锥进问题的技术先锋
一、水淹井成因与气举排水工艺
1. 水淹井的机理与危害
水淹井是油气田开发中因边底水锥进等地层水入侵而井筒里的产气量不足以把积液携带出井口,导致井筒积液、管柱压降增大、产气量下降而产生的。边底水锥进导致的积液气井和水淹井危害极大,其形成过程可分为三个阶段:
- 水侵初期:边底水因地层压力失衡(如生产压差过大)突破隔层,缓慢侵入井筒;
- 积液积累:水相逐渐占据井筒底部,形成高密度液柱,导致地层压力和井底流压的差逐步减小,抑制油气流动;
- 完全水淹:液柱压力持续升高,油气产量归零,天然气井彻底停产。
2. 气举排水工艺的原理
天然气气举(氮气气举)工艺通过将天然气(或氮气)经过天然气压缩机(氮气压缩机)加压后注入油管或套管环空,在生产管柱形成气液两相流,气液混合后密度降低至0.3-0.6 g/cm³(纯水密度的30%-50%),推动气井积液持续排出,恢复积液气井生产。
二、氮气气举与天然气气举的全面对比
1. 氮气气举
安全性:氮气为惰性气体,氧气含量低于5%,杜绝井口燃爆风险,尤其适用于H₂S含量>50 ppm的高含硫气田;
快速响应:液氮罐车可瞬时释放高压氮气,30分钟内将井底压力降低至目标值,适合水淹井的紧急抢险;
作业限制:单次注气量受液氮储罐容量限制(通常为5-20吨),需频繁补充气源,日均成本高达$5,000-$10,000。
适用场景: 井口无伴生气源的孤立井和需快速降压的暴性水淹井(如边底水入侵后48小时内需干预)。
2. 天然气气举
气源循环利用:天然气气举直接采用井口气或集输管网天然气(甲烷含量>85%),通过天然气压缩机增压后回注,成本低;
连续生产模式:天然气气举支持7×24小时不间断地把天然气经天然气压缩机加压后回注到套管或油管,注气压力稳定在15-35 MPa,适用于长期排水需求;
低碳减排:天然气气举对比氮气气举,减少30%以上碳排放,符合ISO 14064环保标准。
三、天然气气举混输多功能作业车
1. 天然气气举混输多功能作业车的作用
天然气气举混输多功能作业车用于积液气井和水淹气井的天然气气举作业。由于它是一台车载的天然气气举油气装备,它能极快地移动至积液气井和水淹气井的井场,并实施天然气气举施工作业,实现积液气井的增产和水淹气井的复产。
2. 天然气气举混输多功能作业车的组成
天然气气举混输多功能作业车由底盘车、燃气发动机、天然气压缩机、气体前处理器、混输系统、自控系统组成,其中天然气压缩机是天然气气举作业车的核心组成部分,天然气经天然气压缩机加压后注入油管和套管,完成天然气气举作业。
上图中从左到右分别是混输泵、气体前处理器、天然气压缩机和燃气发动机
天然气气举作业车在施工时方舱两侧的门可全部打开,核心设备天然气压缩机的工作状态目测可见。
3. 天然气气举混输多功能作业车特点
天然气气举混输多功能作业车专门用于积液气井和水淹井的天然气气举施工,它利用井口气做为天然气发动机的燃料气和天然气气举的气源;井口气经前处理分离、过滤、除泡,净化后供给燃气发动机和天然气压缩机;分离液经混输泵增压直接排入外输管线。
4. 天然气气举混输多功能作业车主要参数
| 项目 | 规格 / 参数 |
|---|---|
| 天然气压缩机 | 往复压缩机 |
| 吸气压力 MPa | 0.5~1.6/1.6~2.5 |
| 排气压力 MPa | 15/25/35/50 |
| 排量 Nm³/d | 2x10⁴ ~5x10⁴ |
| 发动机 | 燃驱 |
| 功率 KW | 250 ~350 |
| 发电机功率 KW | 55 ~80 |
| 前处理 | 段塞流捕集、动力分离、超滤、除泡 |
| 处理气量 Nm³/d | ≥6.5x10⁴ |
| 分离液量 m³/d | ≥ 300, 瞬时 40m³/h |
| 压力范围 MPa | 0.5 ~ 9 |
| 混输泵 | 排量 40m³/h, 输压 <9MPa, 压差<4MPa |
| 底盘车 | 长宽高:12.6x2.5x3.9 m |
| 重量 | 40 T |
关键字:积液气井、天然气气举、氮气气举、天然气压缩机、水淹井
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