吳紅欽 馮應(yīng)海 王 萍 王小佳

（長(zhǎng)慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古 烏審旗 017300）

1 氣田概況

蘇里格氣田位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯，構(gòu)造位置位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡的西部。蘇里格氣田是低滲﹑低壓﹑低豐度，大面積分布的中粗顆粒砂巖巖性氣藏；有效儲(chǔ)層為辮狀河砂巖沉積中的粗巖相帶，非均質(zhì)性強(qiáng)，連續(xù)性較差，其地質(zhì)條件非常復(fù)雜。隨著蘇里格氣田開(kāi)發(fā)程度的逐步增大，大部分氣井在開(kāi)發(fā)過(guò)程中，隨著地層壓力的下降，產(chǎn)水氣井逐漸增多，井口壓力大幅度下降，產(chǎn)量急劇遞減，水淹停產(chǎn)井逐年增多，對(duì)天然氣的生產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害，嚴(yán)重影響氣田天然氣的開(kāi)采和最終采收率，成為氣田生產(chǎn)的突出矛盾之一。

蘇里格氣田采用低成本開(kāi)發(fā)模式，建井規(guī)模較大，氣井?dāng)?shù)量多，開(kāi)展單井泡排工作量較大，需大量人力﹑物力，勞動(dòng)強(qiáng)度較高。

2 自動(dòng)投棒裝置組織結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 自動(dòng)投棒裝置組織結(jié)構(gòu)

自動(dòng)投棒裝置包括電控箱﹑控制電纜和投放裝置組成，所需直流電源由用戶(hù)提供。電控箱主要組成零部件：箱體﹑時(shí)間控制器﹑按鈕等，投放裝置主要組成零部件：殼體﹑芯軸﹑轉(zhuǎn)盤(pán)﹑電磁驅(qū)動(dòng)器﹑防爆盒﹑棘輪棘爪﹑上法蘭﹑油壬﹑壓力表等（如圖1所示）。

2.2 自動(dòng)投棒裝置主要技術(shù)參數(shù)

（1）投放裝置主要技術(shù)參數(shù)

額定工作壓力：21MPa（3000psi）

裝置重量：約380kg

投棒方式：每次裝投12支，連續(xù)或斷續(xù)投放

電磁驅(qū)動(dòng)器參數(shù)：24VDC×2.45A

下部法蘭連接形式：6BX 2 9/16 10000 BX153

工作溫度：L（-46～82℃）

（2）電控箱主要技術(shù)參數(shù)

外形尺寸：298×248×308mm

顯示內(nèi)容：按時(shí)﹑分﹑秒倒計(jì)時(shí)顯示，最大9999小時(shí)59分59秒；剩余根數(shù)和投放根數(shù)。

3 自動(dòng)投棒裝置在蘇里格氣田的應(yīng)用

3.1 自動(dòng)投棒試驗(yàn)選井

根據(jù)蘇里格氣田氣井生產(chǎn)特征，合理選取氣井開(kāi)展自動(dòng)投棒試驗(yàn)，選井原則如下：

（1）產(chǎn)量3000-5000 m3氣井；

（2）對(duì)所選氣井開(kāi)展節(jié)流器打撈工作，即所選氣井為無(wú)節(jié)流器生產(chǎn)氣井；

（3）所選氣井存在井筒積液，油套壓差較大；

（4）泡排有效果氣井，最好是一摸清泡排周期氣井。

3.2 積液井判斷

根據(jù)蘇西區(qū)塊氣井生產(chǎn)情況，針對(duì)蘇里格氣田“三低”特色以及氣井采用節(jié)流器生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)，研究并形成了五種基本的氣井積液判斷技術(shù)，確保了積液井準(zhǔn)確判識(shí)，便于積液井分類(lèi)管理。

（1）油套壓差法

氣井正常生產(chǎn)時(shí)，關(guān)井壓力恢復(fù)后，油壓趨于套壓，油套壓壓差較??；氣井積液有關(guān)井壓力恢復(fù)后，油壓與套壓存在一定壓差，初步判定：當(dāng)油套壓差≤2MPa時(shí)氣井無(wú)積液，正常生產(chǎn)；5MPa≥油套壓差≥2MPa時(shí)，氣井存在少量積液；油套壓差≥5MPa，氣井嚴(yán)重積液。

（2）井筒流壓梯度法

（3）回聲儀探油套環(huán)空液面法

（4）氣井生產(chǎn)采氣曲線法

（5）氣井最小攜液流量法

產(chǎn)量低于氣井臨界攜液流量，同時(shí)生產(chǎn)特征表現(xiàn)為套壓逐漸上漲，產(chǎn)量逐步降低可判斷井筒積液

3.3 積液井在氣井生產(chǎn)過(guò)程中表現(xiàn)主要特征為：

（1）關(guān)井油套壓差較大。

（2）氣井壓力呈上升趨勢(shì)。

（3）氣井帶液生產(chǎn)，生產(chǎn)曲線呈鋸齒狀波動(dòng)上升。

（4）氣井產(chǎn)量較低，一般小于3000 m3。

3.4 自動(dòng)投棒試驗(yàn)效果

根據(jù)自動(dòng)投棒試驗(yàn)氣井的選井原則，在蘇里格西區(qū)選取7口井采用3鐘不同廠家投棒裝置開(kāi)展自動(dòng)投棒試驗(yàn)。

本次試驗(yàn)?zāi)康模孩贆z驗(yàn)自動(dòng)投棒裝置能否安全平穩(wěn)及長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行及自動(dòng)投棒裝置遠(yuǎn)傳可操作性及適用性；②對(duì)比不同廠家投棒裝置，優(yōu)選故障率低裝置。

（1）蘇XX-XX-88

該井于2011年8月13日完成自動(dòng)投棒裝置及遠(yuǎn)程控制裝置安裝，如圖2所示。

圖1

圖2 自動(dòng)投棒裝置安裝圖

表1 4口氣井自動(dòng)投棒周期統(tǒng)計(jì)表

表2 自動(dòng)投棒裝置常見(jiàn)問(wèn)題分析及故障排除

該裝置遠(yuǎn)控調(diào)試正常，可試驗(yàn)站內(nèi)控制自動(dòng)投注泡排棒，在試驗(yàn)過(guò)程中，采用40mm泡排棒進(jìn)行投注，由于藥輪上的藥孔在轉(zhuǎn)動(dòng)后與井筒油管口不重合，泡排棒無(wú)法投入井筒，更換30mm泡排棒進(jìn)行試驗(yàn)，泡排棒不能連續(xù)投注，試驗(yàn)失敗。

（2）蘇XX-XX-75于2011年8月12日完成自動(dòng)投泡排棒裝置及遠(yuǎn)程控制裝置安裝調(diào)試，8月13日遠(yuǎn)程（集氣站）控制投泡排棒2根（40mm），裝置運(yùn)行良好，自動(dòng)投注制度為每5天投注2根泡排棒，氣井生產(chǎn)平穩(wěn)。

隨后選取蘇XX-XX-67﹑蘇XXXX-80﹑ 蘇 XX-XX-91﹑ 蘇 XX-XX-87等4口氣井開(kāi)展自動(dòng)投棒試驗(yàn)，4口井裝置均運(yùn)行良好，初步確定工作制度如圖1所示。

（3）蘇XX-XX-80

該井裝置為xx公司產(chǎn)品，于2011年11月28日完成井口安裝，11月31日調(diào)試運(yùn)行調(diào)試，投棒制度2根/天，運(yùn)行6天，投完儲(chǔ)棒筒（11個(gè)）11根泡排棒，運(yùn)行平穩(wěn)，因進(jìn)入冬季生產(chǎn)，未繼續(xù)開(kāi)展試驗(yàn)。

3.5 裝置運(yùn)行過(guò)程中故障分析（如圖2所示）

3.6 不同廠家設(shè)備運(yùn)行情況對(duì)比

通過(guò)分析不同廠家設(shè)備，投棒裝置運(yùn)行情況，廠家1生產(chǎn)設(shè)備故障率較高，試驗(yàn)無(wú)法開(kāi)展，試驗(yàn)失敗，廠家2生產(chǎn)裝置運(yùn)行平穩(wěn)，故障率低，但儲(chǔ)棒筒容量及泡排棒直徑較廠家3稍大。

4 試驗(yàn)結(jié)論

（1）試驗(yàn)結(jié)果表明，自動(dòng)投棒裝置可以代替人工投棒操作，可節(jié)省大量人力﹑物力按次按量開(kāi)展單井泡排試驗(yàn)，便于大范圍開(kāi)展單井泡排試驗(yàn)，只需人工定期添加泡排棒。

（2）自動(dòng)投棒裝置實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)傳控制投棒，無(wú)需人員現(xiàn)場(chǎng)操作，集氣站人員可遠(yuǎn)傳控制投棒，自動(dòng)化程度高，符合蘇里格氣田自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)。

（3）自動(dòng)投棒裝置運(yùn)行穩(wěn)定故障率低。

（4）井口安裝自動(dòng)投棒裝置前，需先開(kāi)展單井泡排試驗(yàn)，摸清泡排周期及泡排加注量。

（5）為增加收益，自動(dòng)投棒裝置井產(chǎn)氣量應(yīng)為3000-5000 m3，泡排明顯氣井。

（6）若大范圍開(kāi)展井口自動(dòng)投棒裝置安裝，需定期對(duì)井口設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng)，費(fèi)用較大。

（7）自動(dòng)投注泡排棒因井筒帶液生產(chǎn)，泡排棒易粘附于井壁上堵塞井筒，建議定期對(duì)油管加注消泡劑。

（8）通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比廠家2生產(chǎn)裝置性?xún)r(jià)比較高，裝置運(yùn)行平穩(wěn)，故障率底，能適應(yīng)蘇里格大范圍開(kāi)展泡排工作的需求。

[1]黃艷，佘朝毅，鐘曉瑜，等.國(guó)外排水采氣工藝技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].鉆采工藝，2004，28（4）：57－60.

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