采气工艺

第八章 采 气 工 艺 第一节 气藏的分类开采和天然气的物性参数 一、气藏的分类开采 !"无水气藏的开采措施 无边底水气藏的开采不用担心水淹 、水窜等问题，所以可适当采用大压差生产，采用 适当大压差采气的优点是： !增加大缝洞与微小缝隙之间的压差，使微缝隙里气易排出； "充分发挥低渗透区的补给作用； #发挥低压层的作用； $提高气藏采气速度，满足生产需要； %净化井底，改善井底渗滤条件。 无水气藏在开发后期会遇到举升能量不足、井底积液（凝析水）等问题，需要采取降低 地面流程回压、定期放喷等措施以解决气井生产中存在的问题。 #"有边、底水（或油）气藏的开采 有边、底水气藏开发要解决的一个重要问题是如何采取措施避免气井过早出水而影响气 井的产量和气田的采收率。 在生产过程中，气井出水影响气井的产能有一定的过程，多数气井存在三个明显的阶 段： 预兆阶段：气井水中氯根含量上升，由几十上升到几千、几万$%／&，压力、气产量、 水产量无明显变化； 显示阶段：水量开始上升，井口压力、气产量波动； 出水阶段：气井出水增多，井口压力、产量大幅度下降。 在有边、底水气藏开发中，常用的治水措施有： （!）控水采气 气井在出水前和出水后，为了使气井更好地产气，都存在控制出水问题。对水的控制是 通过控制临界流量和控制临界压差来实现。 临界压差和临界流量的计算方法。 无水临界压差： !#’"!#()#｛!*（$"%+,）!(［-..!’"（$"%+,）!(］｝／"&!."/ （/"!"!） 式中 $ 气层厚度（从气层顶界到气水界面的距离），$； %+, 气层钻开厚度，$； !( 地层水密度，,／$0； " 由钻开程度%（%：%+,／$）和$／’(（’(为井眼半径，$）确定； !’ 地层压力，123； —()*— !!" 井底流压，#$%。 按临界压差计算临界流量： "&#｛［$’%(&（!’)’!’!*）］+ ／’’$｝／’& （,’+’’） 式中 "& 临界无水流量，+-./.／0； $、& 二项式系数，由试井确定。 （’）堵水 对气井的堵水要根据不同的出水类型采取不同的堵水措施，堵水工艺参见调剖堵水部 分。 （.）排水采气 排水采气方式有两种，一是单井中的排水采气，二是在一气藏中的水活跃区打采水井排 水或把水淹井改为排水井，以减缓水向主力气井的推进速度。排水工艺参见本章的排液采气 部分。 （(）黑油处理 部分含有边底黑油的气藏开采要考虑黑油的处理问题，气井出黑油给天然气处理系统所 带来的主要问题是： !分离器液面难以控制，分离效果不好； "黑油与水及乙二醇的亲和性较强，易形成混合物，使乙二醇再生系统不能正常工作； #黑油不利于海底管线的输送。 所以对于含有边底水的气藏的开采，海上平台要设置油和污水的处理系统。 .1凝析气藏的开采 为了预防凝析气藏在开发过程中气体中有价值的重烃成分在地层中析出，提高可凝组分 的采收率，应尽量将地层压力保持在临界压力以上开采，也可采用回注干气的方式将地层压 力保持在凝析临界压力之上。注干气的时机要根据气藏的压力变化和经济合理性来确定。当 产出流体中凝析液的含量低于一定程度（低于(-2／/.）时，因经济合理原因需停止注干气， 因此开采一般可分为二个阶段：第一阶段应尽量将压力保持在临界压力以上开采，避免反凝 析现象产生，多回收凝析液；第二阶段为纯气藏开采阶段。对于海上凝析气藏，受条件限 制，回注干气的开采方式要进行经济评价，只有在有经济效益的情况下采用。所以在此不作 详述。 (1含腐蚀流体气藏的开采 不少气藏都含有腐蚀性流体，因此这些气藏的开采除了采用一般气藏的开采方式以外， 还要针对气藏本身的腐蚀性流体情况，采取相应的防范措施才能合理开采，对海上气田尤其 如此。 气藏的腐蚀性流体主要有：高腐蚀性和剧毒的硫化氢；二氧化碳酸性气体等。对这些腐 蚀流体的含量需要准确测定，在超过一定标准后必须采取防护措施，硫化氢分压大于 -1.(34$%的气井称为含硫气井，硫化氢含量在35以上者为高含硫气藏，二氧化碳分压在 -1-’+#$%以上就要产生腐蚀需要考虑防护措施，对含有硫化氢、硫醇、硫醚等有机硫化物 的天然气，在地面处理过程中还要采用脱除工艺、才能使所采气体符合用户需要。 二、天然气的物性参数 要对气井进行设计、分析、管理，必须掌握天然气的物性参数。在此只对部分物性参数 的计算作一些介绍。 —(()— !"天然气的平均分子量、拟临界参数和密度 （!）天然气的平均分子量 天然气是多组分的混合气体，没有特定的分子量，用平均分子量概念描述气体混合物十 分有用。 !#"!#$!$ （$%!%%） 式中 !# 天然气的平均分子量； #$!$ 天然气中组分$的摩尔分数和分子量。 （&）天然气的拟临界压力，拟临界温度 !）拟临界压力&’(（)*+） &’("!#$&($ （$%!%,） 式中 &($ 天然气中组分$的临界压力，)*+。 &）拟临界温度’’(（-） ’’("!#$’($ （$%!%.） 式中 ’($ 天然气中组分$的临界温度，-。 （%）天然气的密度和相对密度 !）天然气密度。单位体积天然气质量，称为天然气的密度。 !#" ( ) （$%!%/） 式中 !# 天然气密度，0#／1%； ( 天然气的质量，0#； ) 天然气的体积，1%。 &）天然气的相对密度。在标准状态下，天然气密度与干燥空气密度的比值称为相对密 度。 "#" !# !+23 （$%!%4） 式中 "# 天然气相对密度； !+23 干燥空气密度，0#／1%。 上式还可 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示为： "#" !# !+23 " !# !+23" !# &$"5/" !# &5 （$%!%$） 式中 !#、!+23 天然气、空气的分子量。 &"天然气偏差系数及确定 （!）天然气偏差系数 为了校正实际气体体积与理想气体定律计算的体积之间的偏差，引进了一个经验常数， 称为气体偏差系数*。 *" )+ )2 （$%!%5） 式中 * 气体偏差系数，对理想气体*6!； —+,+— !! 在一定的温度压力条件下一定质量实际气体体积； !" 在同样条件下同质量理想气体体积。 （#）"系数的确定 斯坦丁（$%!&’"&(）和卡兹（)!%*）用天然气样做了恒质膨胀试验，得出了天然气偏差 系数"与拟对比温度#+,和拟对比压力$+,的关系图版（图-././），这张图对无硫气或纯 天然气是可靠的，对含硫化氢和二氧化碳气可校正使用。除了此法以外还有计算方法，在此 只介绍石油工业中最广泛使用的斯坦丁.卡兹法。 确定步骤如下： !根据已知的天然气组成或相对密度，求$+0和#+0； "如含有非烃成分（1#$和23#）应对$+0和#+0进行校正； #根据给定的$、#值和$+0、#+0值计算$+,、#+,： $+,% $$+0 #+,% # #+0 （-&/&/4） $从图-././中查得"值。 ［例］ 求在/56#789!和:;/6/)条件下的含硫天然气偏差系数。已知气体组分体积 百分比：217<-=6/4>，2#1;<#6;?>，2:1-，&271/4<46:4>，"271/4< 46:4>，@#<46;?>，23#，1#$<76#4>。 解：!计算拟临界参数： $+0%!’($0(%76-/（89!） #+0%!’($0(%#4;6?7（)） "含非烃气体应对拟临界参数校正： #)+0%#+0&! （-&/&//） $)+0% $+0·#)+0 #+0*+（/&+）! （-&/&/#） !%/#4 （,46=&,/6;）*/?（+46?&+7） /6- （-&/&/:） 式中 #A+0，$A+0 校正后的拟临界温度（)）和压力（89!）； ! 拟临界温度校正系数； , 天然气中1#$和23#摩尔分数之和； + 天然气中1#$的摩尔分数。 ,<4647#4B464/44<464?#4 +<4647#4 应用上述公式： !% ［/#4（464?#46=&464?#/6;）*/?（4647#46?&4647#7）］ /6- %?65- （)） #计算校正后的拟临界参数 #)+0%#4;6?7&?65-%#4465;（)） $)+0% 76-/-#4465; #4;6?7*4647#-（/&4647#）-?65-%76;5 （89!） $计算拟对比参数 —.//— 图!"#"# 天然气偏差系数及拟临界参数图 —!""— 图!"#"$ 大气压下天然气的粘度 图!"#"% !／!#与!&’关系图 !&’" #()$* *)+( "%)+, #&’" %+#)# $--)(+"#)(,! !查图!"#"#得$.-)!!。 %)天然气粘度 确定气体粘度惟一精确的方法是 实验方法，但实验法在现场进行是困 难 的，而 且 时 间 也 太 长。/0’’、 123040567、89’’2:5等人对混合气体 做出了相关关系曲线（图!"#"$）。 该图提供了在#个大气压下的天然气 粘度，如存在非烃气体 ;$、/<$、 =$>时可用图中的插图进行校正。校 正后的天然气粘度计算式如下： !#"!%#&"!;$&"!/<$&"!=$> （!’#’#*） 式中 !# 校正后天然气粘度， ?@0·5； !A# 未进行非烃气体校正 的天然气粘度，?@0·5； —())— !!!" 含!"时粘度校正值，#$%·&； !!’(" 含’("时粘度校正值，#$%·&； !!)"* 含)"*时粘度校正值，#$%·&。 要获得大于+个大气压时的天然气粘度!，根据对应状态理论，可以在图,-+-.及图, -+-/中查得拟对比压力和拟对比温度条件下的粘度比! !+ ，从而求得该气体粘度!0!!+ ·!+。 图,-+-/ !／!+与!12关系图 图,-"-+ 气井生产系统 第二节 气井系统节点分析和基本流动公式 气井系统节点分析是气井生产管理和设计分析的基本方法，其运用的气体基本流动公式 和油井有一定区别，因此在这里作一些叙述。 一、气井系统生产过程 气井生产系统和油井生产系统一样： 气体流动从气层到射孔段或防砂段，再到 井筒经井下油嘴、油管、井下安全阀到井 口，再经过井口油嘴到分离器，见图,-" -+。 +3模拟分析法 （+）建立数学模型 建模时首先要对实际系统进行简化和 抽象，抽取系统中压降与流量的相关信 息，再利用现有成熟的不同流动规律数学 模型有序组合而成。要求系统中相互衔 接，各流动过程必须协调。其协调条件 是："每个过程衔接处的质量流量相等； —"##— !上一过程的剩余压力足以克服下一过程压力消耗。 （!）解节点选择 模型上可供选择的节点很多，原则上解节点应尽可能靠近分析对象。 （"）计算并绘制所选节点的流入、流出动态曲线，求出相应的协调工作点。 （#）用实际资料进行修正。 利用实际动态资料对模型或参数进行调整，尤其要应用试井数据对模型评价、调整。完 整的气井系统分析还应包括经济分析模型在内，可以优化采气工艺方案。 !$气井节点分析法的用途 "确定目前生产条件下，气井的动态特性； !优选气井在一定生产状态下的最佳控制产量； #对生产井进行系统优化分析，迅速找出限产原因，提出有针对性的改造和调整措施； $确定气井停喷时的生产状态，从而分析停喷原因； %确定气井转入人工举升采气的最佳时机，同时有助于人工举升采气方式的优选； &可以使生产管理人员很快找出提高气井产量的途径。 二、气井基本流动公式 这里介绍的是单相（气体）流动公式，如气井产液，属气液两相流，其公式在“自喷井 采油”章节中已有介绍，在此不作叙述。 %$流入动态曲线 （%）拟稳态达西公式（适用于低产气井） !&" #$（%!’&%!()） %!$*’!&(（+, -$#*!). )( * +） （/&!&%） 式中 !& 标准状态下产气量，%-#0"／1； # 气层有效渗透率，%-2"’0； !& 气体粘度，034·5； ( 气体偏差系数； ’ 气层温度，6； $ 气层有效厚度，0（对于斜井$表明气层垂直厚度）； ).／)( 泄流半径／井眼半径，可以根据表/2!2%查得； + 表皮系数； %’ 平均地层压力，734； %() 井底流动压力，734。 （!）非达西流动产能公式（89,.5公式适用于高产气井） %!’&%!()",!&*-!!& （/&!&!） 式中 , 地层层流系数（径向）； - 地层紊流系数（径向）。 ," %$!:%.%-&"!&’(［+,（ -$#*!). )( ）*+］ #$ —/00— !" !#"!"$#$%!!"%&’ (&)! 式中 "% 天然气对空气的相对密度； ! 速度系数，’(#。 表!"#"$ 单井泄流面积与井点位置系数 （据%&’&布朗主编《升举法采油工艺》第(卷，$))* !!! ） 形 状 * 形 状 ! ! ! ! ! ! * () (& $*+,,+#／! ( ! ! ! ! ! ! & $*-.#+#／! (& #*//+#／! ( ! ! ! ! ! ! & $*-,-+#／! (& !*!$,+#／! ( ! ! ! ! ! ! & $*,$/+#／! (& #*+!-+#／! ( ! ! ! ! ! ! & $*,#+#／! (& ,*-++#／! ( ! ! ! ! ! ! & $*,."+#／! (& +*0,+#／! ( ! ! ! ! ! ! & $*,,"+#／! (& #*.!/+#／! ( ! ! ! ! ! ! & #*0,"+#／! (& #*.+/+#／! ( ! ! ! ! ! ! & !*$,,+#／! (& /*$.!+#／! ( ! ! ! ! ! ! & $*"//+#／! (& +*-!0+#／! ( ! ! ! ! ! ! & #*/"-+#／! (& #$*#0-+#／! (& 描述孔隙介质紊流影响系数，是渗透率函数，由下式表示： —,--— !! !""###$%$% $$&’ 在% 中考 中考数学全套课件中考心理辅导讲座中考语文病句辨析修改中考语文古诗文必背中考单选题精选 虑了射孔密度及气井打开程度不完善产生的聚集效应，式中的&采用的是射 孔厚度。 (&气井完井段压降 （$）射孔完井段压降 哈里·麦克勒德（)*++,-../012）畅通炮眼压降： ’(345(’(34!)6*7+%6*(7 （8(((9） )6! $&(!,"7- .6$6/&6 （/: 0. 06 ） %6! (";%#$%($9!7#7,- $ 06 ($0（ ）. .(6/(&(6 !6!!""##$%$%$($&(6 式中 )6 射孔层流系数，-<*(／（$%#=9·2>$）； %6 射孔紊流系数，-<*(／（$%#=9·2>$）； !6 射孔段紊流速度系数，=>$； #. 孔眼周围压实带半径，=； #6 孔眼半径，=； .6 孔眼长度，=； $6 孔眼压实带渗透率，$%>9!=(； / 射孔密度，孔／=； ’345 气层岩面流压，-<*。 由式（8>(>9）计算式中令井眼半径03为岩面半径，且1?%。其余符号同前。 孔眼压实带渗透率可用表8>(>(查得。 表!"#"# 孔眼压实带渗透率比值表 （据$%&%布朗主编《升举法采油工艺》第’卷，())*） 射孔工作值 压力条件 $.／$4 高固相含量钻井液 正压差 %&%$"%&%9 低固相含量钻井液 正压差 %&%("%&%# 非过滤盐水 正压差 %&%#"%&%" 过滤盐水 正压差 %&%8"%&$" 过滤盐水 负压差 %&$’"%&(’ 纯洁流体 负压差 %&9%"%&’% （(）射孔>砾石充填完井段压降 ’(345(’(34!（)6+)@）*7+（%6+%@）*(7 （8(((#） —233— !!" "###$!!%& ’!("$)*$ +!" %#&%,%&-%#"!#’$%& ##$)"*"$ "!"##(",%&)’-&#**! 式中 !! 充填带层流系数，（+,-）"／（%&#./／0）； +! 充填带紊流系数，［+,-／（%&#./／0）］"； "! 紊流速度系数，.1%； & 砾石充填带径向距离，.（取水泥环外缘到筛管外径之间距离）； ’! 砾石渗透率，%&1/!."。 可以根据筛网尺寸估计’!值。见表(1"1/。 表!"#"$ 筛网尺寸与!%数据 筛网尺寸，目（孔／23） ’!，4%&1/!." %&""& *5&&4%&* %6"/& "5*&4%&* "&"#& %5"&4%&* #&"6& #5&&4%&# /5井筒流动压降 （%）斜井单相（气体）流动公式（用迭代法解） .78" ."98/"01 %#/"#,%&-%(12（3’$%）"（/"0-%） 4* &（ ）［ ］5 % " （(-"-*） 式中 .78 井底流动压力，+,-； .98 井口流动压力，+,-； 4 油管内径，.； $ 油管内气体平均温度，:； % 在油管内平均温度，平均压力条件下气体偏差系数； 3’ 标准状态下气井产量，./／0； 5 油管深度，.； 2 摩阻系数。 2可用下式计算： % !2 "%#%#-";’ / 4 1 "%#"* 6&#<（ ）= / 4 相对粗糙度为管子绝对粗糙度与管径的比值； 6/ 气流雷诺数，可用下式计算： —788— !"#!$""#%!$&%’&!&("& !& 气体相对密度； "& 气体粘度，’()·*。 （%）井下安全阀（+++,）压降公式 )!&)%# !$-#&)! *!+! （!&$.） !"$#.."*!+!’& )!(%***/,0 ［ ］- （1&%&#） 式中 )! 上游压力，2()； )% 下游出口压力，2()； +! 上游温度，3； *! 上游相应气体偏差系数； #& 气体相对密度； ( 油管内径，’’； (***/ 井下安全阀最小内径，’’； $4(***/／(； ,0 流量系数，建议用,04$56； - 膨胀系数，-4!7［$5.!8$59-$.］ )!&)% .)（ ）! ； . 绝热系数。 .5井口气嘴及孔眼压降公式 （!）孔眼公式 亚临界流 ’&# .5$##%!$9)!(% #&+!*! ! . .&（ ）! )% )（ ）! % . & )% )（ ）! ./! ［ ］! . （1&%&"） 临界流 ’’):# .5$##%!$9)!(% #&+!*! ! . .&（ ）! %./（ ）! % .&! & %./（ ）! ./! .&［ ］! ! （1&%&1） 临界判别式 )% )!# % ./（ ）! . .&! "$5-.#时达临界流速 （1&%&6） 式中 ’& 通过孔眼流量，’9／0； ’’): 通过孔眼最大流量，’9／0； )! 孔眼入口端面压力，2()； )% 孔眼出口端面压力，2()； ( 孔眼开孔直径，’’； +! 孔眼上流温度，3； *! 孔眼入口条件下气体偏差系数； #& 天然气相对密度； . 天然气绝热指数。 （%）井口气嘴 —011— 适用于长!"#，圆弧形进口边缘，临界流速下，计算通过气嘴的流量。 !$" %&’()*#$+%, &+!! $ （(’’’+%） 式中 !$ 通过气嘴最大流量，+%-.*／,； # 气嘴开孔面积，..’； %, 流量系数，取%,/%&(’。 其余符号同前。 第三节 气井管理及海上气井生产管柱 一、气井的生产管理 气井的生产从产层到井底再到井口、输气海管，甚至到下游气体处理厂，是一个系统协 调过程。怎样保证气井能合理生产，又使各生产环节压力损失分配合理，是气井管理的核 心。下面从怎样确定气井的合理产量和气井的工作 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 二个不同角度来叙述。 +&气井合理产量的确定原则 气井的合理产量应满足如下要求： （+）气藏保持合理的采气速度 气藏的采气速度要合理应满足的条件是： !气藏能保持较长时间稳产。稳产时间的长短不仅与气藏储量和产量的大小有关，还与 气藏是否有边底水、边底水活跃与否等其他因素有关； "气藏压力均衡下降。气藏压力均衡下降可以避免边底水舌进、锥进，这对有水气藏的 开采十分重要； #气井无水采气期长，此阶段采气量高。气井无水采气期长，资金投入相对少，管理方 便，采气成本低； $气藏开采时间相对较快，采收率高； %所需井数少，投资省，经济效益好。 （’）气井井身不受破坏 气井的产量要考虑储层岩性和井身的强度，生产压差的强度不能引起地层出砂、垮塌或 油、套管变形破裂。对于产层胶结紧密、不易垮塌的无水气井，根据大量的采气资料表明， 合理的产量应控制在气井绝对无阻流量的+01&’%1以内较好。 （*）气井出水期晚，不造成早期突发性水淹 气井生产压差过大会引起底水锥进或边水舌进。尤其是裂缝性气藏，地层水将沿裂缝窜 进，引起气井过早出水，甚至造成早期突发性水淹。气井过早出水，产层受地层水伤害，造 成不良后果。 （-）平稳供气、产能接替与市场需求协调 合理产量的确定可以使气井产量下降不至于过快，气层及井间接替可保持产量稳定，满 足市场用户的需要。 ’&气井工作制度的确定 气井的工作制度有定产量制度、定井底渗滤速度制度、定井壁压力梯度制度、定井口 （井底）压力制度和定井底压差制度等0种工作制度，根据海上气田的生产特点，在此只介 —(((— 绍定产量制度、定井口（井底）压力制度和定井底压差制度。 （!）定产量制度 适用于产层岩石胶结紧密的无水气井早期生产，是气井稳产阶段最常用的制度。气井投 产早期，地层压力高，井口压力高，采用气井允许的合理产量生产，具有产量高，采气成本 低，易于管理的优点。地层压力下降后，可以采取降低井底压力的方法来保持产量一定。 定产量制度下的地层压力、井底压力、井口压力随时间的变化用以下公式计算： !地层压力： !""!"##$$%／$%&" （’#(#!） "井底压力： !)*"｛!+"#（&$$’($+$）｝! ／+ （’#(#+） #井口压力： !),"｛（!--!+)*#!$+$）／)+*｝! ／++!-#! （’#(#(） 式中 !"# 原始地层压力，./0； !" %时间的地层压力，./0； !)* %时间的井底压力，./0； !), %时间的井口压力，./0； $$& 气藏（或同裂缝圈闭）的产量，!-(1(／2； $$ 气井产量，!-(1(／2； % 气藏压力由!"#下降到!"的积累生产时间，2； &、( 二项式的系数； $%&" 单位压降采气量，!-(1(／./0。 $%&"3,#-#."#／!"# 式中 ,# 气藏天然气原始储量，!-(1(； -# !"#、."#下天然气的偏差系数； ."# 产层温度，4。 *3-5-(6!7"$/／.均-均 （’8(86） 式中 "$ 天然气对空气的相对密度； / 气层中部深度，1； .均 井筒气柱平均温度，4； -均 井筒气柱平均偏差系数。 !3!5(990.+均-+均（)+*8!）／17 （’8(87） 1 油管内径，:1； 0 油管摩阻系数，可按表’8(8!选择； 表!"#"$ 油管内径与油管系数关系表 1，:1 0 75-( -5-!;! ;5+- -5-!7!+ 1，:1 0 957< -5-!67 —2223— ! 自然对数底（!!"#$%&⋯⋯）。 "均 可由下式确定： "均 #$’%&／"’’%"$( （&)()*） 式中 $’ 静气柱井口温度，+。此值最好实测，不能实测时可用气井所在地区常年平均 温度值代替； ’’ 地热增温率，,／+。 ’’!（实测井底温度的深度)常温层深度）／（实测井底温度)地面常年平均温度） (均 可按拟对比压力)-.和拟对比温度"-.查图或表确定。 已知气藏日产气量*/，生产时间$，原始地层压力).’和单位压降采气量*0-.，就可以 用式（&)()%）求出地层压力).。分析式（&)()"），在定产量生产时，+*/项和,*"/ 项不变（认为+、,不变时），井底压力)12随地层压力).的下降而下降。由于)12值与)". )（+*/3,*"/）成开方关系，)12下降速度比).快。同样，分析式（&)()(）井口压力 )14的下降速度也比)12快。所以，定产量生产时，).、)12、)14三个压力之间的差值越来 越大，直到)14降到与输气压力相近时，气井转入定井口压力生产，或者在产量降至*5/下 定产量生产。 （"）定井底压差制度 !按照气田（或气藏）规定的日产量*/-（为常数）给定不同的生产时间$，确定不同 时间的气井产量*/： */#-+／",%｛+"／6,"-%／,［（")）"-").’")%*/-$／*0-."")］｝% ／"（&)()$） #求不同时间的地层压力： ).#).’-*/-$／*0-. （&)()&） 或 ).#+*/／"")%,*"/／"")%")／" （&)()7） $求不同时间的井底压力： )12#).-") （&-(-%8） %求井口流压： )14#｛（)12"-!*"/）／!".｝% ／" （&-(-%%） 式中 ") 气井允许的井底最大压差，9:;。 其余符号意义同前。 （(）定井口（井底）压力制度 气井生产到一定时间，当井口压力降到接近输气压力时，应转入定井口压力制度生产。 定井口压力制度是定井底压力制度的变形，为简化起见，可以近似按定井底压力预测产量变 化，其计算公式为： */# +" 6,"- )12- ).’- */-·$ %8*0-（ ）.［ ］｛ ｝ " %" /%*- + ", （&-(-%"） 式中符号同前。 式中+ " 6," 项、)"12项、).’项、 + *0-. 项和% ", 项都是常数，只有*/-·$项是变量，随时间增大而 —0110— 增大，结果使!!急剧减小，产量大幅度递减。 定井口压力制度一般应用在需要有一定外输压力的气井中，或者需要维持井定压力高于 凝析压力的凝析气井中。 "#含有腐蚀流体的气井开采 （$）含硫气藏的开采 含硫气藏的开采除了一般气藏的开采方式外，特别要解决硫化物的防腐蚀问题。 硫化氢对金属材料的腐蚀破坏有三种类型：一是电化学失重腐蚀，这种腐蚀较缓慢，逐 渐造成设备壁厚减薄；二是氢脆，由电化学腐蚀产生的氢渗入钢材内部，使材料韧性变差， 甚至引起微裂纹，使钢材变脆；三是硫化物应力腐蚀，它是在拉应力和残余张应力作用下， 钢材氢脆微裂纹的发展直至材料的破裂过程。氢脆和硫化物应力腐蚀破坏可能在没有任何征 兆的情况下在短时间内突然发生，因此，这类腐蚀破坏是人们预防的重点。 通过长期研究，现已掌握如下规律： 硫化物应力开裂的临界值是超过%&’许用应力。 材料的硬度与抗硫性能的关系为：当()*!++时，具有可靠的抗硫性能。 当硫化氢的分压大于&#"%,-./时必须按抗硫规范设计。 含硫天然气对金属材料的电化学腐蚀在以下工艺部位表现得很突出： 长期静止积存含硫污液的容器底部或盲管处，碳钢的腐蚀速度可达$!+00／/； 在1&2上高温环境中的换热器碳钢管束，腐蚀速度可达%!300／/。 长期处于封闭性生产状态下的油套管及地面集输管道，在无游离水存在的条件下，电化 学腐蚀较轻微。 目前防腐措施有三个方面：选用抗硫材料；采用合理的结构和制造工艺；选用缓蚀剂保 护金属，减缓电化学腐蚀。 $）选择抗硫材料 选择抗硫材质时，首先应选择其抗氢脆及硫化物应力腐蚀破裂性能，并采用合理的结构 和制造工艺。 选择抗硫材质应严格遵循我国《含硫气井安全生产技术规定》，油套管材质要满足表1 4"4+的规定。 抗硫油套管材质可选54,,、*46,、78$和78+等，还有9:*4;&抗硫油管和*<4 ;&<<抗硫套管已下井试用。 "采气井口装置： 目前所用的抗硫采气井口装置有=>4",、=>46&、=>4$&&（?./）型几种。 闸阀和角式节流阀的阀体、大小四通均采用碳钢和低合金钢锻造制作，阀杆采用"$1钢 （"*@$6AB6?C+A）或钛合金D*4%制作，其性能均应满足前述标准的要求。 阀杆密封填料采用氟塑料、增强氟塑料制作。“E”形密封圈宜采用氟橡胶制作。 #抗硫阀件、仪表在其规范编号前加“=”字。目前广泛使用抗硫平板阀=8%$F43#% （$&、$3）、抗硫节流阀=5G%%F4$3（"+）、新型放空阀H5%$、H8%"型、抗硫压力表.—+,& 型。 $抗硫录井钢丝：7G43,;和7G433&分别用于井深",&&和3&&&0。 %目前国内常用的抗硫管材还有日本产 和/01?348至?3&" *=.@*3"5 *!#&/0*，>，- *555/0!9& *"849!98 *!5)-!A5"3A&" *+,规范"-./0<3)#（B9.） 9/0C3D" 最低屈服强度!!#E!#5F1G 以下的特殊B和.级 *+,规范"-. /0=234#，<3)# +3!#"9+3!!# 最大屈服强度达到 !4#E!#5F1G 特殊B级和.级 注：对于低温操作，其它标准和规范和要求抗冲击性；连续最低温，对更低的温度，从栏目!中选择；允许最大屈 服强度)#E!#5F1G；管子必须具有最大硬度为2H-88。 表!"#"# 含硫气田常用碳素钢、普通低合金钢 钢组 钢号 化学成分，I 代 号 类似的国外牌号 - （碳） =G （硅） @J （锰） @K （铝） L （钒） -M （铜） -0 （铬） #DD／&"） !# （美）=*N!#!# （日）6,==!#- #O#( ! #O!4 #O!( ! #O5( #O5" ! #O&" ! #O! ! #O8" #O#4##O#4# !" （美）=*N!#!" （日）6,==8#- #O!8 ! #O!D #O!( ! #O5( #O5" ! #O&" ! #O8" !#O8" #O#4##O#4# 8# （美）=*N!#8# （日）6,==8#- #O!( ! #O84 #O!( ! #O5( #O5" ! #O&" !#O8"!#O8"#O#4##O#4# 8" （美）=*N!#8" （日）6,==8"- #O88 ! #O8# #O!( ! #O5( #O"# ! #O)# !#O8"!#O8"#O#4##O#4# 5# （美）=*N!#5# （日）6,==5#- #O8( ! #O5" #O!( ! #O5( #O"# ! #O)# !#O8"!#O8"#O#4##O#4# 5" （美）=*N!#8" （日）6,==8"- #O58 ! #O4# #O!( ! #O5( #O"# ! #O)# !#O8"!#O8"#O#4##O#4# 4# （美）=*N!#4# （日）6,==4#- #O8( ! #O4# #O!( ! #O5( #O"# ! #O)# !#O8"!#O8"#O#4##O#4# 4" （美）=*N!#4" （日）6,==4"- #O48 ! #O"# #O!( ! #O5( #O"# ! #O)# !#O8"!#O8"#O#4##O#4# />(!53(88#P #O!& ! #O84 #O!" ! #O5# #O#" ! #O&" " #O5" #O#4##O#4" H.4"O4 （西德Q6))#?螺纹油管。 !安全阀采用$56$%8=$@(*=A油管回收地面控制井下安全阀，工作压力*...:;<。 "隔器采用$56$%!#9(/型液压坐封永久封隔器系统，耐压差/....:;<，耐温 ".7B。 #+0尾管悬挂器加?5>C=$9!型永久封隔器进行双重密封。 $在+0油管内下射孔枪，用“65D=”悬挂，8$9负压射孔，先下生产管柱后射孔， 保护地层免受污染。 %采用@6$整体组合井口采油树起油管伸缩短节的作用。可防止因井温的变化引起的 油管的伸缩。 （)）平湖油气田生产管柱主要特点 (/)$=抗腐蚀材料油管及井口装置。 !油管采用外径为7)*0、密封性良好的@%D螺纹扣。 "安全阀采用油管回收地面控制86C(E&*井下安全阀。 #封隔器采用$56$%!#9(/液压坐封永久封隔器。 $油管插入密封采用F""(#定位插入密封总成。 %采用“$6G”滑套实现分层开采。 &采用8$9负压射孔，先射孔后下生产管柱。 —!""#— 图!"#"$ 锦州%&"%气田生产管柱图 序号 项目 长度，’ 外径，() 内径，() * 油管挂 &+## *&+,$& %+--% % 井下安全阀 %+#, $+%.$ %+!*% # 偏心筒 %+./ $+-.! %+!., / 套筒密封 !+*- $+.!! %+$.% $ 定位接头 &+%! $+,%& #+%$& . 生产封隔器 *+$& $+.!, #+%$& , 磨跣短节 *+$- $+&&& /+%!* ! “0”型工作筒 &+$- /+&&& %+#*# - 负压阀 &+#! #+.!, %+#,$ *& 点火枪 &+$% #+.!! *+$&& ** 射孔枪 !/+&& $+&&& —!""#— 图!"#"$ 崖%#"%气田生产管柱图 序号 规格 型号 扣型 长度，&’外径，()内径，() % 油管挂 *+#, $+,, * 流动接箍 -+,- -+,, $+%!. # /01/234/5"6"4,安全阀 %,+7! 7+*6 6+7#- . 流动接箍 7+6# -+,, $+%!. 6 /01/289"$坐落接头 %+-7 -+,, 6+!-6 $ *-$:3;-<*7!="!,%#/>?@#;9油管 -+,, $+%!. - /01/289"$坐落接头 %+-7 -+$6. 6+!%* ! /01/2A;B"%封隔器（带4A4插入密封） #+6# !+*6 6+!%* 7 /01/289"$坐落接头 %+-! -+$6. 6+-6, %, 90@C4B94定位密封总成 *,+#. !+*6 $+%!. %% 90@C4/BA封隔器（带*%DB94） *.+7% -+,, 6+!%* %* 90@C44;坐落接头 #+,$ -+,, $+%!-6 %# 90@C4柔性液压尾管挂 7+#! %. 射孔段 %6 射孔枪（释放在井底） —!""#— 图!"#"$ 平湖油气田生产管柱图 序号 规格 型号 扣型 长度，%外径，&’内径，&’ ( )*+,-油管挂（.!"/0-12.!"/0-1） 34#$3 (34$5 #463# 7 流动接箍（.!"/0-1） (43.5 .46(3 #465! # 贝克.!"/2#4!(/+8*"!45安全阀 74335 $43$3 #4!(3 . 流动接箍（.!"/0-1） (4(3$ .46(3 #465! 5 油管（.!"/0-1） #3554! .4533 #465! 9 变扣接头（.!"/0-1:2#!"/0-1;） 34753 543(3 74667 $ (63".$/<"775/定位器 34#55 546#5 74667 ! =:型封隔器 .43!3 !4((9 .4$53 6 (63".$/<"775/定位密封总成 74#3! .4$53 74667 (3 74$5/,8>滑套 (47.5 .47$3 74$53 (( 厚壁管（#!"/0-1） #94.( .4533 #4333 (7 油管（#!"/0-1） #!4#7 #4533 74667 (# =:型封隔器 .4!93 !4((9 .4$53 (. (63".$/?*"775插入密封总成 74995 .4$53 74667 (5 74$5/0坐落接头（#!"/0-1） 34.37 #4!!5 74$53 (9 带孔管（#!"/0-1） #43!! #4533 74667 ($ 74$5/@坐落接头（#!"/0-1） 34#65 #4!63 749!$ (! 钢丝导向鞋（#!"/0-1） 34.53 .4333 74667 —!"!"— 图!"#"!（$） %&’("’偏心加药筒 图!"#"!（)） 注入阀示意图 *—凹型调节螺钉；’—钢球；#—弹簧腔；+—弹簧上接头； ,—弹簧；-—弹簧下接头；.—推杆；!—接头；/—“0”形圈； *(—“1”形盘根；**—调节阀座；*’—阀座容器；*#—调节阀腔； *+—调节座落总成；*,—弹簧；*-—“1”形盘根；*.—喷嘴 —!!"!— 第四节 排液采气工艺 如何解决气井生产中井筒积液的问题，是气井生产中经常面临的十分突出的问题。当气 井能量不足井筒积液不能排出不仅影响气井产量，积液过多时还会造成气井停喷。为了解决 这个问题人们创造了很多排液采气工艺和方法有效解决了问题。 对于有水气藏如何阻止水进入井筒，也是解决问题的另一个重要方面，针对出水原因进 行的一些堵水工艺也十分有效。只有堵水和排水工艺互为补充，才能最有效地解决有水气藏 的开采问题。 一、各种排液采气工艺方法的评价 目前排液采气工艺主要有!种方法：优选管柱排水采气、泡沫排水采气、气举排水采 气、活塞气举排水采气、游梁抽油机排水采气、电潜泵排水采气和射流泵排水采气。根据四 川气田 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 的经验，这!种工艺方法适应的范围和达到的水平见表"#$#%。 表!"#"$ 四川气田气井排水采气工艺的适应性及目前达到的工艺水平 对比项目 举升方法 优选管柱 泡沫 气举 活塞气举 游梁抽油机 电潜泵 射流泵 目前最大排液量 &’／( %)) （小油管） %*) $)) +) !) +)) ’)) 目前最大井（泵） 深，& *!)) ’+)) ’))) *")) **)) *!)) *")) 井身情况 （斜井或弯曲井） 较适应 适宜 适宜 受限 受限 受限 适宜 地面及环境条件 适宜 装置小适宜 适宜 装置小适宜 装置大且重 一般适宜 装置小适宜 高压电源 动力源可远离 井口、适宜 开 采 条 件 高气液化 很适宜 很适宜 适宜 很适宜 气液分离较 适宜 较敏感 一般适宜 较敏感 一般适宜 含砂 适宜 适宜 适宜 受限 较差 !+, 无运动件 很适宜 地层水结垢 化防、较好 有洗井功 能很适宜 化防、较好 较差 化防、较 差 化防、较好 化防、较好 腐蚀性 （-*.、/0*） 缓蚀适宜 缓蚀较适宜 适宜 适宜 高含-*. 受限、较差 较差 适宜 设计难易 简单 简单