浅议水平井排水采气影响因素

摘 要：中原油田川渝地区已成为我国天然气产量最大的地区，对于一些老地区为了更好地运输天然气就需要建造一些排水采气工艺管道，经过采气工作者多年以来的不懈努力，川渝地区的气田发展已渐渐的独具特色，形成了一套具有川渝特色的采气方式。川渝地区以水平井开采天然气为主要的开采方式，但是仍然能存在着一些问题，例如：当传输天然气时井筒会残留一部分液体，而水平段的积液最为严重，对气藏的开采影响更大。那么如何改善这些问题呢？我国近年来针对这些问题做了许多研究，研发出了许多新型的排水采气工艺技术。

关键词：水平井 排水采气 影响 发展

一、引言

我国水平井技术是在1928年提出并于40年代实施应用，这是一种非常有前途的技术，尤其是在油气田的开发上得到了充分的体现。在80年代的时候，美国、加拿大、和一些欧美国家开始着重发展化工工业，也开始研究水平井技术并希望能应用到实践中，而此时水平井技术的发展也达到了高峰期。如今，水平井技术的发展越来越完善，经过技术人员的研究设备逐渐完善，配套设施与技术也越来越发达。到现在水平井的技术日益发达，但排水采气的问题也逐渐浮出水面。尤其是川渝一些地区，随着气田水平井开发的深入，水平井积液的问题越来越严重已成为气藏开发的首要难题。如果井筒内产生积液，会造成井底回压增大，而井口的压力下降，产量以肉眼可见的速度飞速下降，气井携带液体流动的能力减弱，气井难于开采，有的时候会导致气井被淹而停产。

二、水平井生产现状

针对不同的地区有不同的现状，现在就大牛地气田水平井的现状展开讨论，分析水平井的生产现状。大牛地气田地位于鄂尔多斯盆地的北部，处于陕西省榆林市和内蒙古自治区鄂尔多斯市范围内，毛乌素沙漠的边缘，这个地区的人烟稀少，地貌多为半固定沙丘。由于在气田的开发过程中研究人员对于水平井的估量大相径庭，导致开采气井的开采产能衰竭，这成为了大牛地气田水平井在应用方面存在的最主要的问题。

大牛地气田水平井的问题：气井井底积液严重，排液成为问题，产能衰竭。

大牛地气田水平井的生产特征：（1）水平井的发展不乐观，比直井生产能力差，增产效果不明显；（2）在积液方面，水平井比直井的积液现象严重，而且水平井的排液方式单一，排液效果也不太理想。

三、气井井身结构的影响

这三类结构中只有2）和3）类对水平井采取辅助排液措施影响较大。

根据实验现象，可以看出气泡在斜管中的流动与在直管中的流动具有不同的特点：

（1）当气流速度相同时，气泡在直管中是匀速运动的，而在斜管中并没有按一定的速度而上升，当气泡达到一定的高度后就不在上升了，就好像失去了向上走动力，只有当下面的气泡流上来的时候就会推动气泡继续向前走，如此往复循环。因此，可以总结出气泡在斜管中运动的要远比直管中运动的慢，而斜管倾斜角也对气泡的运动有一定的影响，角度增大气泡的流速增大。由此可以得出一个结论：在相同的井筒长度的情况下，气泡在直管中所耗的时间要比在斜管中所耗的时间短，因此，也可以得出，在斜管中随着倾斜角度的增大所耗时间也增长。

（2）气泡在直管段与斜管段生成的气泡形状也有所差异。在直管段气泡比较大而且气泡的气泡壁比较薄容易破裂，但是在斜管段生成的气泡，气泡壁比较厚而且不易破裂。这是由于什么原因呢？是由于气泡在斜管段呆的时间比较长，当气泡破裂时会有其他的气泡流是气泡形成更小更坚固的气泡，这样也就增大了气泡的含水率了。还有一种原因就是，气泡在斜管中存在的时间比较长，受气壁的摩擦作用，是气泡在慢慢上升的时候就破裂了，再形成的气泡就是更加稳定的气泡，所以实验中测得的随着斜管倾斜角度的增大，气泡呆的时间越长。所以，直管段比斜管段出水更快，但是由于受气泡稳定性的影响，所以直管段产生的泡沫也不是很稳定。

2.现场施工

通过不断的现场考察与分析，最终得出结论是斜井的出水所耗时间短、出水携液量少、有的时候还要强制性排水。所以在实际的生产中，规定水平井的斜度一般都大于86°，并且斜段一般都比较长，由于井壁的摩擦进一步加大了气泡的破裂程度，所以在生产中水平井的排液难度要远超过一般的直井。在实际的生产过程中，对于底层产液的开采需要经过三个阶段，分别是：水平段、斜井段、直径段，但是由于水平段和斜井段的存在，进一步的加大了排液的难度；另外，当水平井段在排液的时候，由于水平段与斜井段的存在使得气泡所走的路径有增长了，延长了气泡在井中的滞留时间，从而很可能导致气泡会在中间破损而回流到井底。

随着气井的开采，随而来之的就是气井的压力下降使得自身携液能力下降，在井筒内造成积液滞留，而积液首先会出现在水平段，而由于气井自身的结构使得气井中的气泡很难到达水平段并将积液排出。 出现这种境况的原因是什么呢？如何从这种困境中挣脱出来呢？

水平井在排泡的时候要用到一种药剂——泡排药剂，泡排药剂在斜井段的运动方式主要是由扩散作用控制的，而且扩散作用还容易受到温度、压力差、湿度、浓度差、分子大小的影响，很难控制。采取油管加注的方式将泡排药剂加注到井中，使泡排药剂随油液下流到水平段，但是由于在直径段只能依靠重力作用下落，药剂进入斜井段，由于摩擦力的增大使得流动的速度减慢，当药剂到达水平段后与积液的混合要靠单纯的扩散作用，因此，要保证药剂与溶剂液充分混合，就要加长两者的接触时间，所以对于关井的时间就要延长，但是延长关井时间就会造成减产，不利于企业的生产发展。于是，在选择排泡药剂的时候要选择扩散快且稳泡时间长的药剂。

四、结论

1.不同的地区有不同的地理环境，需要的水平井排水采气工艺也有所不同，而不同的水平井排水采气工艺也有各自不同的特点与经济优势。因此，在油气田生产与排水采气工程中，要对应号水平井井眼轨迹，选出更加合适可行的工艺。

2.什么是导致大牛地气田水平井产生如此多的积液呢？是由于大牛地气田的很大部分的水井的产量都要比气井的临界携液量要低，而气井的最小携液流速也在很大程度上影响排水采气。

3.水平井的斜度增大，并且在水平段上还有很长的造斜段，使得帮助水平井排水采气的难度增大，如果要是使用泡沫排水技术，但是大斜度和较长的倾斜段使得摩擦作用持续的时间延长，增加了气流的能量损失，同样也增大了排水采气的难度；而且，造斜段增长，使得气泡流动的路径加长，气泡在井筒中时间延长，使气泡更容易破裂而回流到井底造成积液堆积，因此为了减少积液的堆积应当选择泡沫稳定性强的泡沫剂。

4.再是泡排药剂的选择，由于泡排药剂在与溶剂液融合的时候，仅仅依靠自身的扩散作用，所以，如果要是泡排药剂与溶剂液更好地混合，需呀选择扩散快的泡排药剂。

五、发展

针对水平井排水采气的不同影响因素，发展出一套更好的水平井排水采气工艺。一是：使用泡沫排水采气工艺，想井底注入起泡剂，这种起泡剂可以更好的改善气液相邻界面的表面张力，形成低密度的气泡，更加容易被带出井口；起泡剂可以降低表面张力，使气体与液体更加容易的混合，减少水井中的积液。二是：增压开采技术，降低压力，使用天然气压缩机增加压力，只有当天然气压缩机提供的压力大于或等于输气压力后，再将天然气输送到管道中。这样就降低了井底的回压，增加了气井带出液体的能力，进而更好的达到排水采气的目的。

参考文献

[1]周崇文，李永辉，刘通.水平井排水采气工艺技术新进展.《国外油田工程》.2010年9期.

[2]周兴付，邹一锋，傅春梅.水平井井眼轨迹对排水采气的影响.《复杂油气藏》.2012年1期.