CN104314531A - 一种提高气井采收率的方法 - Google Patents

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武恒志
周兴付
王旭
谭明文
顾战宇
张云善
周静
李祖友
王雨生
苏黎晖
傅春梅
鲁光亮
徐晓峰
刘大永
厉美容
青成凤
何志君
于凯
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    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • E21B43/16—Enhanced recovery methods for obtaining hydrocarbons

Abstract

本发明涉及一种提高气井采收率的方法，在远离集中增压机组的气井处布置单井增压机组，一个气井布置一个单井增压机组，单井增压机组抽吸气井里的气体，进行一次抽吸，将所有单井增压机组通过管道连接在集中增加机组上，进行二次抽吸。本发明在常规增压开采工艺的基础之上，增加了单井（井组）撬装增压工艺，单井（井组）撬装增压工艺作为常规增压开采工艺的补充，大大提高了低气压井的采收率。

Description

一种提高气井采收率的方法
技术领域
本发明属于油气田开采领域，尤其涉及一种提高低压气井采收率的方法。
背景技术
在石油天然气开采领域中，为了开采储存在地下的天然气，需要在底面上安装气井，通过气井将储存在地底的天然气开采利用。
授权公告号为 CN101182765，授权公告日为2008年5月21日的中国实用新型专利公开了一种单井增压采气装置，应用于油田增压开采天然气。特征是：压缩机采用的是螺杆压缩机，燃气发动机通过离合减速器与螺杆压缩机连接，螺杆压缩机进气口有管线连接采气井口，螺杆压缩机排气口有管线连接冷却器的入口，冷却器的出口有管线连接油水分离器的入口，油水分离器的出气口连接输气管网；油水分离器的分离液出口有管线连接螺杆压缩机进气口，燃气发动机动力轴上固定有皮带轮，传动皮带连接到冷却器传动轴的皮带轮。效果是：能完成自动连续增压采气。并具有体积小，占地面积小；压缩机压比大，不会结炭，吸排气连续，运转平稳；压缩机没有吸排气阀，易损件少，自动润滑，维护管理方便，无故障运行时间长，可实现无人值守。但是该实用新型用于低气压井，采收率特别低，采收成本很高。
授权公告号为CN203452754U，授权公告日为2014年2月26日的中国实用新型专利公开了一种新型小气量低产天然气井增压装置。其技术方案是：发动机通过减速机连接到螺杆压缩机，所述的螺杆压缩机的出口连接到井口，螺杆压缩机的下侧通过管线连接冷却液储槽和气液分离器，气液分离器与冷却塔的一端连接，冷却塔的另一端通过管线连接到螺杆压缩机的上侧，其中：在冷却液储槽、气液分离器和冷却塔上分别设有第一温度传感器、压力传感器和第二温度传感器，并且第一温度传感器、压力传感器和第二温度传感器分别通过信号线连接到单片机，单片机上设有无线传输模块。有益效果是：可以将单井的增压开采装置的数据上传到指挥中心，从而实现了远程管理，及时对现场开采装置进行调节，减少了人力成本，提高了工作效率。但是该实用新型在开采低气压井时，采收率仍然不够理想。
目前，对低气压井的采收方法主要是增压开采工艺，增压开采工艺的原理是通过集中建站，对多口气井实施井口增压外输，降低废气压力，提高气藏采收率。而传统集中增压模式还存在以下问题：（1）集中增压不能实现完全覆盖，离增压机组较远的气井，面临增压波及效果差或不能并入增压的难题。（2）传统集中增压模式的机组最低吸气压力为0.2MPa作用，增压井区气井废弃井口压力约0.5MPa，当压缩机组接近机组最低吸气压力后，增压气井还具有进一步降低废气井口压力的潜力。亟需开展规模小、投资少、吸气压力更低、可以移动便于重复利用的的单井（井组）撬装增压工艺，作为传统集中增压工艺补充，进一步降低低压气井废弃井口压力，提高气藏采收率。
发明内容
为了克服对低气压井采用常规增压开采工艺存在采收率不高，还具有开采潜力的缺陷，本发明提供了一种提高低气压井采收率的方法，该方法是在常规增压开采工艺的基础之上，增加了单井（井组）撬装增压工艺，单井（井组）撬装增压工艺作为常规增压开采工艺的补充，大大提高了低气压井的采收率，将低气压井中的天然气采尽。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种提高气井采收率的方法，其特征在于：在远离集中增压机组的气井处布置单井增压机组，一个气井布置一个单井增压机组，单井增压机组抽吸气井里的气体，进行一次抽吸，将所有单井增压机组通过管道连接在集中增加机组上，进行二次抽吸。
所述单井增压机组设置进气口、排气口和排污口，气井里的气通过进气口进入到单井增压机组中，完成一次抽吸，然后通过排气口和管道进入到集中增加机组完成二次抽吸。
所述单井增压机组在低压工况或者中压工况下工作，所述低压工况是指增压机组进气口气压为0.01~0.2MPa，所述中压工况是指增压机组进气口气压为0.2~1.0Mpa，单井增压机组在低压工况条件下工作时，进气口进气温度为5℃~30℃，排气口出气压力0.2~1.5MPa，出气温度30℃~55℃，排气口的排气量为0.7×10 4Nm3/d，单井增压机组在中压工况条件下工作时，进气口进气温度为5℃~30℃，排气口出气压力0.7~2.3MPa，出气温度30℃~55℃，排气口的排气量为1.0×10 4Nm3/d。
所述单井增压机组包括气液分离器、螺杆式压缩机主机、气体冷却器和撬座，所述气液分离器、有油螺杆式压缩机主机、气路系统、油路系统、冷却系统、燃气引擎驱动系统、控制系统和油气分离器均安装在撬座上，气体从进气口进入到气液分离器进行气液分离，分离后的气体进入螺杆式压缩机主机，压缩后进入油气分离器，在油气分离器内进行润滑油与气体的分离，分离出润滑油的气体进入气体冷却器进行冷却，冷却后的气体从排气口进入到集中增加机组，冷却后的液体通过排污口排出。
所述单井增压机组各个零部件的连接关系为：气液分离器连接在螺杆式压缩主机的进气口上，螺杆式压缩主机的出气口与油气分离器相连，气体冷却器连接在油气分离器的出气口上，气体冷却器的出气口连接在排气口上，气体冷却器的出液口连接在排污口上。
螺杆式压缩机主机进气口安装压力表及压力传感器，用于进气压力低报警及流量控制。
螺杆式压缩机主机出气口安装压力表、压力传感器，用于显示、设定及排气压力高报警。
螺杆式压缩机主机出气口安装温度计、温度传感器，用于显示及排气温度高报警，螺杆式压缩机主机排气温度小于100℃。 
所述气井渗透率大于0.2md、含水饱和度低于60%，剩余储量高于1200万方，井口压力高于0.4MPa。
本发明具有以下优点：
1、本发明在在远离集中增压机组的气井口处布置单井增压机组，一个气井布置一个单井增压机组，单井增压机组抽吸气井里的气体，进行一次抽吸，将所有单井增压机组通过管道连接在集中增加机组上，进行二次抽吸。本发明增加了单井增压机组，通过单井增压机组进行第一次抽吸，在井口与集中增压机组之间先提高气体的压力，便于集中增压机组对低气压井进行增压，其作用是克服一些远离集中增加机组的气井由于压力不够无法到达集中增加机组的缺陷，通过单井增压和集中增压，保证低气压井中的气体能够顺利的被开采，最大程度开采出低气压井中的气体。通过单井增压机组的一次抽吸，再加上集中增压机组的二次抽吸，两次抽吸，达到开采出低气压井中的气体，提高开采率。将各个气井中的气体开采完，最大程度的提高了企业的收益。
2、本发明单井增压机组设置进气口、排气口和排污口，气井里的气通过进气口进入到单井增压机组中，完成一次抽吸，然后通过排气口和管道进入到集中增加机组完成二次抽吸。单井增压机组三个口子完成三个功能，没有其他口子，密封良好，防止气体泄漏引起安全事故。
3、本发明单井增压机组在低压工况或者中压工况下工作，所述低压工况是指增压机组进气口气压为0.01~0.2MPa，所述中压工况是指增压机组进气口气压为0.2~1.0Mpa，单井增压机组在低压工况条件下工作时，进气口进气温度为5℃~30℃，排气口出气压力0.2~1.5MPa，出气温度30℃~55℃，排气口的排气量为0.7×10 4Nm3/d，单井增压机组在中压工况条件下工作时，进气口进气温度为5℃~30℃，排气口出气压力0.7~2.3MPa，出气温度30℃~55℃，排气口的排气量为1.0×10 4Nm3/d。本发明限制了单井增压机组的各种参数，只有在这个参数控制的范围内，不仅能够保证增压能力强，与集中增压机组配合，能够开采处气井中的天然气，同时还能使得机器运转良好，使用寿命长。整体都安装在撬座上，便于移动，工人可根据实际的情况具体确定单井增压机组与气井之间的距离，以获得最好的增压效果。
4、本发明的气井渗透率大于0.2md、含水饱和度低于60%，剩余储量高于1200万方，井口压力高于0.4MPa。气井满足这样的要求才能使得单井增压机组和集中增压机组配合良好，将气井中的气体完全开采出来，选择这样的气井和单井增压机组的配合，防止单井增压机组在工作时造成气井的坍塌。
具体实施方式
本发明是传统集中增压方式的补充，本发明的核心在于增设单井增压机组，通过增设的单井增压机组与集中增压机组配合的方式将气井中的气体完全开采出来，提高采收率。
本发明的具体方法为：
在远离集中增压机组的气井口处，具体来说是在距离集中增压机组8公里以外的气井处布置单井增压机组，一个气井布置一个单井增压机组，单井增压机组抽吸气井里的气体，进行一次抽吸，将所有单井增压机组通过管道连接在集中增加机组上，进行二次抽吸。
所述单井增压机组设置进气口、排气口和排污口，气井里的气通过进气口进入到单井增压机组中，完成一次抽吸，然后通过排气口和管道进入到集中增加机组完成二次抽吸。
所述单井增压机组在低压工况或者中压工况下工作，所述低压工况是指增压机组进气口气压为0.01~0.2MPa，所述中压工况是指增压机组进气口气压为0.2~1.0Mpa，单井增压机组在低压工况条件下工作时，进气口进气温度为5℃~30℃，排气口出气压力0.2~1.5MPa，出气温度30℃~55℃，排气口的排气量为0.7×10 4Nm3/d，单井增压机组在中压工况条件下工作时，进气口进气温度为5℃~30℃，排气口出气压力0.7~2.3MPa，出气温度30℃~55℃，排气口的排气量为1.0×10 4Nm3/d。
所述单井增压机组包括气液分离器、螺杆式压缩机主机、气体冷却器和撬座，所述气液分离器、有油螺杆式压缩机主机、气路系统、油路系统、冷却系统、燃气引擎驱动系统、控制系统和油气分离器均安装在撬座上，气体从进气口进入到气液分离器进行气液分离，分离后的气体进入螺杆式压缩机主机，压缩后进入油气分离器，在油气分离器内进行润滑油与气体的分离，分离出润滑油的气体进入气体冷却器进行冷却，冷却后的气体从排气口进入到集中增加机组，冷却后的液体通过排污口排出。
所述单井增压机组各个零部件的连接关系为：气液分离器连接在螺杆式压缩主机的进气口上，螺杆式压缩主机的出气口与油气分离器相连，气体冷却器连接在油气分离器的出气口上，气体冷却器的出气口连接在排气口上，气体冷却器的出液口连接在排污口上。
单井增压机组包括气液分离器，螺杆式压缩机主机，气路系统，油路系统，冷却系统，燃气引擎驱动系统以及控制系统构成，控制系统防爆等级为的dIIBT4。螺杆式压缩机主机的成撬设计考虑了野外使用需求，螺杆式压缩机主机的控制系统采用PLC控制。
 进气口设置调压阀确保机组进气压力在设计范围，并设置调压阀旁通，在井口压力抽吸至机组进气压力范围内时，可走旁通直接进机组；调压阀压损必须控制在0.02MPa以内。
气液分离器，满足最大排液量3m3/d，并具有自动排污功能，排污设计应能保证排污时没有气体排出，同时保证在负压吸气时，外界空气不会被吸入螺杆式压缩主机。气液分离器设有液位报警功能，当液位超高时自动报警。
螺杆式压缩主机选用有油润滑螺杆式压缩机，螺杆式压缩主机的进气口与出口气之间应设回路并安装旁通控制阀，用以实现轻载启动及卸载。
螺杆式压缩机主机进气口安装压力表及压力传感器，用于进气压力低报警及流量控制。
螺杆式压缩机主机出气口安装压力表、压力传感器，用于显示、设定及排气压力高报警。
螺杆式压缩机主机出气口安装温度计、温度传感器，用于显示及排气温度高报警，螺杆式压缩机主机排气温度小于100℃。 
所述气井渗透率大于0.2md、含水饱和度低于60%，剩余储量高于1200万方，井口压力高于0.4MPa。
    气体冷却器采用风冷设计，螺杆式压缩机主机的辅助输出轴驱动的风扇提供冷却风。冷却后的排气温度应小于55℃。
撬块控制系统应采用PLC控制，具备对机组实施启动、运行控制、监测、报警、停机和紧急停车之功能。配套发动机应具有过载、短路、断相保护。撬块无需外接电源，燃气发动机自动发电机，并可考虑太阳能充电等形式。
控制部分包括发动机及压缩机控制部分，配置防爆控制柜，以PLC做为控制核心，通过发动机控制模块，实现机组的启动、停止及故障报警；同时，通过七英寸显示屏、发动机显示单元，显示压缩机、发动机状态及相关信息。显示仪表、信号传感器、执行机构、控制柜安装在撬体。PLC安装在PLC柜内，满足dIIBT4 防爆要求，其硬件配置至少有20%的余量，软件配置必须成熟，且其使用权应无限制期限。
机组正常运行时，无降噪措施条件下1m范围内测定的噪声小于100dB。 

Claims (6)

1.一种提高气井采收率的方法，其特征在于：在远离集中增压机组的气井处布置单井增压机组，一个气井布置一个单井增压机组，单井增压机组抽吸气井里的气体，进行一次抽吸，将所有单井增压机组通过管道连接在集中增加机组上，进行二次抽吸。
2.根据权利要求1所述的一种提高气井采收率的方法，其特征在于：所述单井增压机组设置进气口、排气口和排污口，气井里的气通过进气口进入到单井增压机组中，完成一次抽吸，然后通过排气口和管道进入到集中增加机组完成二次抽吸。
3.根据权利要求1或2所述的一种提高气井采收率的方法，其特征在于：所述单井增压机组在低压工况或者中压工况下工作，所述低压工况是指增压机组进气口气压为0.01~0.2MPa，所述中压工况是指增压机组进气口气压为0.2~1.0Mpa，单井增压机组在低压工况条件下工作时，进气口进气温度为5℃~30℃，排气口出气压力0.2~1.5MPa，出气温度30℃~55℃，排气口的排气量为0.7×10 4Nm3/d，单井增压机组在中压工况条件下工作时，进气口进气温度为5℃~30℃，排气口出气压力0.7~2.3MPa，出气温度30℃~55℃，排气口的排气量为1.0×10 4Nm3/d。
4.根据权利要求1所述的一种提高气井采收率的方法，其特征在于：所述单井增压机组包括气液分离器、螺杆式压缩机主机、气体冷却器和撬座，所述气液分离器、有油螺杆式压缩机主机、气路系统、油路系统、冷却系统、燃气引擎驱动系统、控制系统和油气分离器均安装在撬座上，气体从进气口进入到气液分离器进行气液分离，分离后的气体进入螺杆式压缩机主机，压缩后进入油气分离器，在油气分离器内进行润滑油与气体的分离，分离出润滑油的气体进入气体冷却器进行冷却，冷却后的气体从排气口进入到集中增加机组，冷却后的液体通过排污口排出。
5.根据权利要求4所述的一种提高气井采收率的方法，其特征在于：所述单井增压机组各个零部件的连接关系为：气液分离器连接在螺杆式压缩主机的进气口上，螺杆式压缩主机的出气口与油气分离器相连，气体冷却器连接在油气分离器的出气口上，气体冷却器的出气口连接在排气口上，气体冷却器的出液口连接在排污口上。
6.根据权利要求1所述的一种提高气井采收率的方法，其特征在于：所述气井渗透率大于0.2md、含水饱和度低于60%，剩余储量高于1200万方，井口压力高于0.4MPa。
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