采气工艺知识ppt培训课件.ppt

采气工艺知识,,把地下的天然气经气井和井口设备开采出地面的一系列工艺技术统称为采气工艺常规意义上：从射孔孔眼→井口针阀（气咀）的生产过程从广义上：因近井地层和地面集气系统与井筒生产关系密切，要涵盖从近井地层→集气站的整个采集气过程一、基本知识,,Company Logo,钻井→录井→测井→完井→试气→投产→采气/集输→枯竭（废弃）⑴采气过程的主要目标：尽可能保持气田的长期高产稳产，提高效益⑵原则：压力损失及分配合理在采气过程中要为气井确定合理的工作制度（气咀﹡压力﹡产量），保证天然气在整个气井生产系统中的压力损失分配合理气田开发的基本过程,,Company Logo,天然气从地层→射孔孔眼→井筒→油管→采气树→针阀（气咀）→集气支线→集气站→集气干线→脱水站→输气干线的整个生产流程，称为气井生产系统在气井生产系统中，天然气压能逐渐减少（或降低）， 开发生产管理的一个重要内容就是对气井生产系统的压力损失分配进行分析，通过调整参数或采用一定的工艺技术对其进行优化采气工艺是其主要组成部分气井生产系统,,Company Logo,把从气井采出的含有液（固）体杂质的高压天然气变成适合矿场输送的合格天然气的各种设备组合，称为采气流程。

1)单井采气流程在单井上安装一套包括调压、分离计量和保温设备的流程，成为单井采气流程采气流程,,Company Logo,2)工艺过程天然气经针阀减压后进入保温套加热升温，再经针阀减压到略高于输气压力后进入分离器，在分离器中除去液（固）体杂质后，天然气从分离器顶部出来经节流装置计量后从集气支线输出分离出的液（固）体从分离器下部放到计量罐后分别放入油罐和水池中如果只产水不产油，则液体直接从分离器放到水池中计量后回注废井中，以免污染环境为了安全采气，流程上装有安全阀和放空阀，一旦设备超压，安全阀便自动开启泄压，也可打开放空阀紧急放空泄压对产水量大的气井，如果开井采气困难，可以先用放空阀排水，待水减少、压力回升后再关放空阀，把气输入集气支线Company Logo,,Company Logo,3)多井采气流程把几口单井的采气流程集中在气田适当部位进行集中采气和管理的流程，称为多井常温采气流程，一般具有这种流程的站称为集气站各单井有集气支线和集气流程连接集气站的流程和单井的流程是一致的流程的工艺过程一般包括：加热——节流——分离——计量等几部分 其中加热部分是为了预防在节流降压过程中气体温度过低形成水化物，若气体压力较低，节流后不会形成水化物，集气站流程可简化为：节流——分离——计量。

然后通过汇管输出Company Logo,二、常规的采气工艺技术,,水力加砂压裂,高能气体压裂,射孔改造联作工艺,复合压裂（爆燃+水力）,,投球分层压裂,卡封分层压裂,重复（二次）压裂,长井段双封分层压裂,低压气井压裂,（前置液氮、酸、粉砂）复合压裂,油管传输高能气体压裂,欠平衡压井电缆传输过油管高能气体压裂,,燃气超正压射孔压裂,复合射孔压裂,火药外包式射孔压裂,,采气工艺技术配套系列,1、储层改造,二氧化碳泡沫压裂,酸化,,Company Logo,机械排液采气工艺,,利用自身能量带液采气,化学排液采气,其它排液采气工艺,化学排液增产稳产工艺（平衡罐/泵注）,气举排液采气,,化学排液诱喷复产工艺,复合（组合）排液采气,液氮+连续气举复合诱喷排液工艺,,液氮+化排复合排液采气工艺,高压气举+化排复合排液采气工艺,理论计算调整方法（球 / 椭球液滴模型）,动能因子计算调整气井带液工作制度工艺,小油管排液采气工艺,,,气举阀间歇/复线连续气举工艺,液氮/翘装式现场制氮气举诱喷工艺,原管柱间歇/复线连续气举工艺,合压激动-正举诱喷-反举排液组合工艺,井间互联井筒激动排液诱喷复产工艺,电潜泵排液采气工艺,柱塞间歇气举排液采气工艺,气举阀环空憋压自举排液采气工艺,抽油机排液采气工艺,,复合油管排液采气工艺,合压激动+气举阀复合气举排液采气工艺,补孔井关井复压自力诱喷排液复产工艺,采气工艺技术配套系列,2、排液采气,,Company Logo,地面高压集气技术,高低压分输工艺,低压集气、低压外输工艺,集气站高、低压两套外输汇管，流程按需随时切换，高低压气分别输至高压和低压配气站集中外输,,采气工艺技术配套系列,3、地面集输,高压气举管网工艺,,Company Logo,1、储层改造-酸化,酸化又称为基质酸化或孔隙酸化，它是在低于储层岩石破裂压力下，将酸液注入地层孔隙、裂缝中，通过酸液和地层岩石矿物的反应，溶解部分岩石矿物或堵塞物质，从而扩大或沟通地层岩石的孔隙裂缝，改善地层近井地带渗透率，提高气井产量的工艺措施。

Company Logo,酸化增产原理,因为气井生产时大部分压力损失都发生在井筒附近，只要能较大地增加近井地带地层的渗透能力，使气井获得增产无损害气井酸处理最大增产倍数图,1、储层改造-酸化,,Company Logo,酸液体系,酸液体系：盐酸、土酸、胶凝酸、泡沫酸、乳化酸等酸化施工一般都使用各种强酸（如盐酸、氢氟酸等）作为工作液的主料，并加入各种添加剂以保证其综合性能指标达到工艺要求Company Logo,定义：是在高于岩石破裂压力下，将压裂液和支撑剂注入地层被压开的裂缝中，形成具有良好导流能力的裂缝，达到增产的目的1、储层改造-水力加砂压裂,,Company Logo,水力压裂的工艺过程：,憋压,造逢,裂缝延伸,充填支撑剂,裂缝闭合,,,Company Logo,,增产原理,和酸化一样，压裂是通过提高地层的渗透率增产的不同的是酸化只能改善近井地带的渗透率，而压裂却能够在地层内造出一条或数条人工裂缝，由于有裂缝的存在，有可能出现以下两种情况使气井获得大幅度增产：,,Company Logo,(2) 压裂沟通了新油气源 压裂产生的裂缝也可能穿过夹层（垂向）沟通原油油气层以为的新油气层，或者穿过低渗区（水平方向）沟通新油气源,(1) 改变流体的渗流状态：使原来径向流动变为油层与裂缝近似的单向流动和裂缝与井筒间的单向流动，消除了径向节流损失，降低了能量消耗。

a）浅穿透裂缝渗流模式图 （b）深穿透裂缝渗流模式图 压裂气井渗流模型图,增产原理,,Company Logo,压裂液体系压裂液是为造缝与携砂使用的液体，是水力压裂的关键组成部分压裂液是一个总称，根据其在压裂过程中的任务不同可分为前置液、携砂液和顶替液Company Logo,1）前置液：作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝以备后面的携砂液进入，它还起到一定的降温作用有时为了提高前置液的工作效率，在一部分前置液中加细砂以堵塞地层中的微隙，减少液体的滤失2）携砂液：作用是将支撑剂带入裂缝中并将砂子放到预定位置上去在压裂液的总量中，这部分占的比重较大有造缝及冷却地层的作用3）顶替液：作用是打完携砂液后，用于将井筒中全部携砂液替入裂缝中中间顶替液用来将携砂液送到预定位置，并有预防砂卡的作用,,Company Logo,压裂工艺对工作液的要求：,⑴ 具有足够的粘度和理想的流变性能； ⑵ 具有良好的悬砂性能； ⑶ 低滤失性； ⑷ 低摩阻； ⑸ 易于返排； ⑹ 对裂缝导流能力和地层渗透率的损害最小目前，压裂施工使用的大多是胍胶或改性胍胶作压裂液虽然也研制成功多种替代的植物胶(如田菁胶、魔芋胶等)，但因性能、原料供应和价格等原因，未能得到广泛应用。

Company Logo,支撑剂体系支撑剂：储层形成裂缝后,由携砂液输送、携带充填至裂缝中的具有一定强度与圆球度的固体颗粒作用：泵注停止并且缝内液体排出后保持裂缝处于张开状态，地层流体可通过高导流能力的支撑剂由裂缝流向井底,,Company Logo,支撑剂体系,支撑剂的性能要求,(1)粒径均匀，密度小,(2)强度大，破碎率小,(3)园度和球度高,(4)杂质含量少,(5)来源广，价廉,,Company Logo,⒊ 支撑剂与裂缝导流能力,压裂施工结束后，施工液体排出地面，留在气层中并能使气井获得增产的只有支撑剂，这些支撑剂能否达到预期的增产效果，取决于以下三个方面：,⑴ 支撑剂的抗压强度；,⑵ 支撑剂在裂缝中的分布；,⑶ 所形成的支撑剂裂缝的导流能力Company Logo,储层改造—酸压技术,酸压是在足以压开地层形成裂缝或撑开地层原有裂缝压力下，对地层挤酸的一种酸化工艺酸压施工方法有两种：一种是只挤酸；另一种是先挤前置液造缝，待裂缝向长、宽发展，然后再挤酸酸压增产原理：首先依靠压裂泵的水力作用，压开地层形成新裂缝或撑开地层中原有裂缝同时，依靠盐酸液的化学溶蚀作用，沿压开、撑开的裂缝溶蚀碳酸盐岩，使这些裂缝成为具有良好导流能力的酸蚀裂缝，从而减少了天然气流向井筒的阻力，使气井获得增产效果。

Company Logo,储层改造—高能气体压裂,高能气体压裂是利用特定的发射药或推进剂在油气井的目的层段高速燃烧，产生高温高压气体，压裂地层形成多条自井眼呈放射状的径向裂缝，清除油气层污染及堵塞物，有效地降低表皮系数，从而达到油气井增产的目的的一种工艺技术 该工艺低成本、高产出，进液少、无污染，较强的分层针对性和不受地层压力系数高低及水敏酸敏限制的优点，为气田开发中后期的稳产和提高最终采收率提供了有力的技术支撑Company Logo,,中原油田天然气产销厂,储层改造—高能气体+水力加砂压裂联作,是一项在综合水力压裂和高能气体压裂优点的基础上发展起来的一项新工艺技术施工时，先对目的层实施高能气体压裂，在近井地带形成多条不受地应力控制的径向裂缝，再实施水力加砂压裂，在井周形成多条有支撑剂的裂缝，有效弥补了高能气体压裂缝短和水力加砂压裂裂缝少的不足，使气层的渗透性得到充分改善水力加砂压裂,高能气体+水力加砂压裂联作,,Company Logo,,中原油田天然气产销厂,储层改造—复合射孔,是一项提高射孔完善程度的新工艺技术该技术可在射孔的同时，解除井周污染，大大提高射孔完善程度，也适用于新井的投产和老井的补孔完善层系。

2000年11月，我们在接近枯竭的停产气井挖潜作业中首次应用，使地层压力系数不足0.2的停产井——文92-47井获得3.5万方/日的高产气流，累计增产天然气327万方2003年1月，我们又在文23气田文108-1井实施获得成功该井井段跨度长、固井质量差，常规水力加砂压裂风险很大，应用该技术后，日产气量由措施前的2.7万方/日提高到8.6万方/日，效果非常明显 该技术试验应用的成功，还为低压低产或停产气井的低成本挖潜提供了新的技术途径Company Logo,思路：根据气井的不同特点采取不同的储层改造技术 沙四1-2气藏气井，采用大型压裂的“长裂缝”法，增加动用储量 沙四3-8气藏气井，气井射开井段长，压力系数低，井况差，根据不同井条件采用不同改造方法 射开井段相对集中、压力系数低的气井，用CO2泡沫压裂技术 长井段射孔的气井，采用“暂堵法”压裂技术，将压力系数低的主产气层暂堵，压开产气少的高压气层，然后合采 井况差、污染严重或挖潜风险较大的气井，采用高能气体压裂或复合压裂、卡封保套压裂及小型压裂技术 对于分块断层附近的气井压裂改造时，要控制压裂规模，防止边块地层水对主块造成影响。