CN115012879A - 一种页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法，涉及油气田增产技术领域，本发明通过合理的选井，并依据综合产气图和历史气举施工数据预测排液量；依据现场测得的油管和油套环空内液面的高度及相关工程参数，通过计算，预测作业井最高注气压力；根据作业井的井身结构数据和随钻井斜数据，使用数值模拟软件建立物理模型和井筒模型；将作业井的工程参数代入建立的模型进行运算，绘制《注气压力对气举敏感性分析曲线图》；最后根据排液量和注气压力，在分析曲线图上确定最佳注气量。该方法能够实现两井同时气举，不仅减少了压缩车组的使用，还提高设备的使用效率以及工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及油气田增产技术领域，具体涉及一种页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法。
背景技术
在气井生产过程中，因地层压力下降，有部分井井底会产生积液，严重时无法生产，压缩机压缩天然气举排水采气是恢复生产井产能的一种常用的方法之一。天然气压缩机气举排水采气是借助页岩气平台管网天然气气源，利用压缩机增压后的天然气注入油套环空或油管内，利用注入高压气和地层产出气的膨胀能量使井筒内气、液混相，以降低井筒液柱密度，降低井底回压，增大生产压差，同时提高气液的流速，增加天然气携液能力，排出井内积液，使水淹井复活，是实现连续或间歇生产的机械排水采气工艺。
随着页岩气田大量的生产井进入开发后期，需要人工举升措施才能正常生产。常规气举是移动天然气压缩机组对单井进行气举作业，气举复产后再对其他井实施气举作业。考虑到国内页岩气田多分布在丘陵、山地中，气举作业多采用移动压缩机组进行排采作业，而压缩机组的保有数量无法满足页岩气井的排采需求，单纯的增加移动压缩机组，既不符合现场施工条件，也不能满足页岩气井经济性排采需求。为了提高移动压缩机组的使用效率，减少机组数量，也有技术提出同一压缩机组同时连接两个以上的井，但仍然是对单井进行气举作业，气举复产后再对其他井实施气举作业，未能实现两井同时气举的目的。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明提供一种页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法，以解决现有技术不能实现两井同时气举的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明公开了一种页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法，包括如下步骤：
S1选井及确定施工参数：选用在同一平台且距离较近的两井，车辆的摆放位置及硬管线连接符合生产的安全需求；
S2所选井的气举方式要求：根据综合产气图和历史气举施工数据，确定最佳注入方式，避免气举过程中注气管线的更换；
S3所选井的注气量和注气压力的要求：依据综合产气图和历史气举施工数据预测排液量；依据现场测得的油管和油套环空内液面的高度及相关工程参数，通过计算，预测作业井最高注气压力；根据作业井的井身结构数据和随钻井斜数据，使用数值模拟软件建立物理模型和井筒模型；将作业井的工程参数代入建立的模型进行运算，绘制《注气压力对气举敏感性分析曲线图》；根据排液量和注气压力，在分析曲线图上确定最佳注气量；
S4所选井的现场气源压力的要求：根据预计的注气压力和日合注气量，确定现场气源压力满足设备排气量所对应的进气压力的需求；
S5按照排水采气一车双举现场连接示意图，将压缩机车、一车双举管汇装置及两口井的注气端口连接，试压合格后按照常规气举方式进行启机施工；
S6气举过程中，根据气井生产状况，对注气压力及注气量进行调节，达到两口井同步气举排水采气的目的。
作为优选地，步骤S2中，两井的注气方式为开油注套、关油注套或开套注油，且一井注气方式的改变不影响另一口井的气举作业，且禁止带压拆卸注气支线。
作为优选地，步骤S3中，两井日合注气量低于设备最高注气量，两井预计最高注入压力之差小于8Mpa。
作为优选地，步骤S5中所用一车双举管汇装置，包括：主管线装置，所述主管线装置左端连接压缩机排气口，所述主管线装置右端连接三通接头，所述三通接头连接第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道上均分别设有两弯活动接头，所述每一个两弯活动接头连接着一个节流阀，所述每一个节流阀后依次连接一个流量计、一个单流阀、一个压力监测装置、一个气井注气端口。
更进一步地，所述主管线装置包括第一三弯活动接头和高压硬管线，所述第一三弯活动接头一端连接压缩机排气口，另一端连接高压硬管线。
更进一步地，所述压力监测装置包括放空短接装置、第二三弯活动接头，所述放空短接装置一端连接单流阀，另一端连接第二三弯活动接头。
更进一步地，所述放空短接装置包括考克连接压力表和放空阀，所述放空阀并联在考克连接压力表管线上。
更进一步地，所述节流阀和流量计外壳上均设有可拆卸的保温套。
更优地，步骤S5中，一车双举管汇装置中设有的压力监测装置，用于监测单口井注气压力的变化，注气结束后，使用放空阀卸压，安全拆卸管线。
更优地，步骤S6中，根据油套压变化和排液情况，通过一车双举管汇装置的节流阀对单井注气量进行调节，单井注气量的大小根据注气支线上的流量计进行监测。
综上所述，相比于现有技术，本发明具有如下优点及益效果：
1、本发明方法，能够实现两井同时气举，不仅减少了压缩车组的使用，还提高设备的实用效率以及工作效率；
2、本发明方法减少了作业车组频繁搬迁、安装拆卸管线所带来的的施工风险；
3、本发明方法节省油料，降低成本，减少单位天然气开采过程中二氧化碳的排放量；4、本发明方法的现场施工增加的一车双举设备简单，容易实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1为本发明实施例中提供的排水采气一车双举现场连接示意图；
图2为本发明实施例绘制的注气压力对气举敏感性分析曲线图；
图3为本发明实施例中提供的排水采气一车双举的X井施工曲线图；
图4为本发明实施例中提供的排水采气一车双举的Y井施工曲线图；
图5为本发明实施例中得到的排水采气一车双举的X井施工效果曲线图；
图6为本发明实施例中得到的排水采气一车双举的Y井施工效果曲线图；
图中标号分别为：1-主管线装置、2-三通接头、3-第一通道、4-节流阀、5-第二三弯活动接头、6-单流阀、7-压力监测装置、8-第一三弯活动接头、9-高压硬管线、10-两弯活动接头、11-保温套、12-流量计、13-放空短接装置、14-考克连接压力表、15-放空阀、16-气井注气端口、17-压缩机排气口、18-第二通道。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
本实施例以中石油西南油气田X和Y井为实施对象，采用本发明的一种页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法进行施工，具体步骤如下：
步骤S1、选井及确定施工参数
S11、选井：X井和Y井位于同一个平台同一侧，现场位置满足车辆摆放及硬管线连接的安全需求，该平台无其他辅助措施作业。
S12、确定气举方式：根据综合产气图、历史气举施工数据及现场原有生产流程，X井和Y井最佳注入方式为开油注套，最大程度掏空井底积液。
S13、确定注气量和注气压力，具体操作如下：
S131、根据作业井综合产气图中套压、油压、产气、产水变化趋势，判断X井和Y井本次积液不严重，并结合近期历史气举施工数据(11-18方/天)，预计单井排液量在20方/天以内；
S132、依据现场测得的油管和油套环空内液面的高度，作业井当前油/套压，油/套管尺寸，通过计算得到X、Y井最高注气压力为7.73MPa、7.62MPa，考虑到现场使用经验，该值需上调20％保证气举成功，即X、Y井最高注气压力分别是9.15MPa、9.27MPa；单井最高注气压力不超过9.5MPa，两井注气压力之差不超过1MPa。
S133、根据X井和Y井的井身结构数据和随钻井斜数据，使用数值模拟软件建立物理模型和井筒模型。
S134、根据建立的模型，将X井和Y井的工程参数：原始地层压力、生产油压、地层温度、产水量、产气量、含水率、气相对密度、水相对密度、井深垂深、井底测深、油/套管尺寸代入模型进行计算，绘制如图2所示的《注气压力对气举敏感性分析曲线图》。
S135、根据排液量和注气压力，在《注气压力对气举敏感性分析曲线图》上确定最佳注气量：X井2.0～2.5万方/天，Y井2.0～2.5万方/天即可满足气举需求，两井合注气量4.5万方/天，低于设备最大注气量。
S14、确定现场气源压力：现场气源压力在1.6-1.8MPa波动，根据计算的注气压力和日合注气量，该压力满足设备排气量所对应的进气压力的需求。
S2、现场施工：按照附图1将压缩机车、一车双举管汇装置及两口井的注气端口连接，试压合格后按照常规气举方式进行启机施工。
一车双举管汇装置的具体结构为：包括主管线装置1，所述主管线装置1包括第一三弯活动接头8和高压硬管线9，第一三弯活动接头8能进行多方位的转动，实现管线适应气井情况的变换，三弯活动接头的使用数量可依据现场需求确定使用数量，第一三弯活动接头8一端连接压缩机排气口17，另一端连接高压硬管线9，所述高压硬管线9连接三通接头2。
所述三通接头2连接第一通道3和第二通道18，所述第一通道3和第二通道18上均分别设有两弯活动接头10，所述每一个两弯活动接头10连接着一个节流阀4，节流阀4主要用于调压和控制流量，所述每一个节流阀4后依次连接一个流量计12、一个单流阀6、一个压力监测装置7、一个气井注气端口16，单流阀6用于防止井内高压气体回流，为了保护节流阀4和流量计12，流量计12用于准确计量单井注气速度和累计注气量，流量计12通过壬转换接头连接在管线上，节流阀4和流量计12外壳上设有可拆卸的保温套11。
压力监测装置7包括放空短接装置13、第二三弯活动接头5，所述放空短接装置13一端连接单流阀6，另一端连接第二三弯活动接头5；所述放空短接装置13包括考克连接压力表14和放空阀15，放空阀15用于拆卸管线时卸载管内压力，所述放空阀15并联在考克连接压力表14管线上。
连接好管线后，通过转动第一三弯活动接头8和第二三弯活动接头5适应气井位置，通过车载式压缩机将高压气流通过压缩机排气口17充入管线，通过第一三弯活动接头8进入高压硬管线9，再在三通接头2处分流，分别进入不同的气井管线中。
进入第一通道3后，通过两弯活动接头10进入节流阀4，节流阀4对气流流量进行控制，然后经过流量计12，通过流量计12准确计量单井注气速度和累计注气量，然后进入单流阀6，单流阀6可防止井内高压气体回流，然后流经考克连接压力表14和第二三弯活动接头5，最后通过气井注气端口16，进入气井内进行作业。
第二通道18的管线和第一通道3相同，两个气井管线完全相同，可同时对两个气井进行排采作业。
排采作业完成后，关闭车载式压缩机，打开放空阀15进行卸压，卸压完成后就可以进行管线的拆卸，进行其它气井作业。
S3、气举过程中，根据气井生产状况，可对注气压力及注气量进行调节，达到两口井气举排水采气的目的。
图3-图4分别是X井和Y井进行一车双举实时分析图，现场实时分析压力变化及产气产液情况，对注气参数进行优化。
图5-图6别是X井和Y井一车双举效果图。可以看到，通过一车双举后，X井达到日产气9万方/天，日排液6方/天；Y井达到日产气7万方/天，日排液5方/天，两井可稳定生产，油套压差显著减小，排液效果好，达到一车双举排气采气复产效果。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1选井及确定施工参数：选择在同一平台且距离较近的两井，车辆的摆放位置及硬管线连接符合生产的安全需求；
S2所选井的气举方式要求：根据综合产气图和历史气举施工数据，确定最佳注入方式，避免气举过程中注气管线的更换；
S3所选井的注气量和注气压力的要求：依据综合产气图和历史气举施工数据预测排液量；依据现场测得的油管和油套环空内液面的高度及相关工程参数，通过计算，预测作业井最高注气压力；根据作业井的井身结构数据和随钻井斜数据，使用数值模拟软件建立物理模型和井筒模型；将作业井的工程参数代入建立的模型进行运算，绘制《注气压力对气举敏感性分析曲线图》；根据排液量和注气压力，在分析曲线图上确定最佳注气量；
S4所选井的现场气源压力的要求：根据预计的注气压力和日合注气量，确定现场气源压力满足设备排气量所对应的进气压力的需求；
S5按照排水采气一车双举现场连接示意图，将压缩机车、一车双举管汇装置及两口井的注气端口连接，试压合格后按照常规气举方式进行启机施工；
S6气举过程中，根据气井生产状况，对注气压力及注气量进行调节，达到两口井同步气举排水采气的目的。
2.如权利要求1所述的页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法，其特征在于，步骤S2中，两井的注气方式为开油注套、关油注套或开套注油，且一井注气方式的改变不影响另一口井的气举作业，且禁止带压拆卸注气支线。
3.如权利要求1所述的页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法，其特征在于，步骤S3中，两井日合注气量低于设备最高注气量，两井预计最高注入压力之差小于8Mpa。
4.如权利要求1所述的页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法，其特征在于，步骤S5中所用一车双举管汇装置，包括：主管线装置(1)，所述主管线装置(1)左端连接压缩机排气口(17)，所述主管线装置(1)右端连接三通接头(2)，所述三通接头(2)连接第一通道(3)和第二通道(18)，所述第一通道(3)和第二通道(18)上均分别设有两弯活动接头(10)，所述每一个两弯活动接头(10)连接着一个节流阀(4)，所述每一个节流阀(4)后依次连接一个流量计(12)、一个单流阀(6)、一个压力监测装置(7)、一个气井注气端口(16)。
5.如权利要求4所述的页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法，其特征在于，所述主管线装置(1)包括第一三弯活动接头(8)和高压硬管线(9)，所述第一三弯活动接头(8)一端连接压缩机排气口(17)，另一端连接高压硬管线(9)。
6.如权利要求4所述的页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法，其特征在于，所述压力监测装置(7)包括放空短接装置(13)、第二三弯活动接头(5)，所述放空短接装置(13)一端连接单流阀(6)，另一端连接第二三弯活动接头(5)。
7.如权利要求4所述的页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法，其特征在于，所述放空短接装置(13)包括考克连接压力表(14)和放空阀(15)，所述放空阀(15)并联在考克连接压力表(14)管线上。
8.如权利要求4所述的页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法，其特征在于，所述节流阀(4)和流量计(12)外壳上均设有可拆卸的保温套(11)。
9.如权利要求4～8任意一项所述的页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法，其特征在于，步骤S5中，一车双举管汇装置中设有的压力监测装置(7)，用于监测单口井注气压力的变化，注气结束后，使用放空阀卸压，安全拆卸管线。
10.如权利要求4～8任意一项所述的页岩气平台车载压缩机压缩天然气一车双举的方法，其特征在于，步骤S6中，根据油套压变化和排液情况，通过一车双举管汇装置的节流阀(4)对单井注气量进行调节，单井注气量的大小根据注气支线上的流量计(12)进行监测。
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