1、? 5 4.天 然 气工业 年 月川渝气区排水采气工具研制新进展叶长青 熊 杰 康琳洁 彭 杨 陈家哓中国石油西南油气田公司采气工程研究院叶长青等 川 渝气区排水釆 气工具研制新进展 天然气工业 ， ， ：摘 要 近年来 ，川谕地区排水采气工艺 巳从老探 区 中浅层气藏逐步 向深 井 、 酸 性 、 油 水气 三相共存 的气藏拓展 ， 由单一工艺发展为组合工艺 ， 常规优化设计发展 为软件包系 统决策并引 入了 经济评价 ， 这同 时也对现有 的排水 采气工具提 出 了 新 的挑战 。 通过技术攻关 ， 目 前排水采 气的相应 配套工具 、 装备研发及应用 也取得 了 长足 的发展 。 气举工
2、具由 常规发展至 高抗硫 ， 由 偏心式发展至同 心投捞式 ， 气举阀充 氮压力达 抗外压达 自 主研发 了 具有 国 内领先 水平的 电潜泵专用 丼 口 装置和远程监调 控系统 ； 柱塞举升工具配套实现国产化 ， 自 主创新研发 了 带远程远控功 能的柱塞控制器和投、 捞可靠方便高效 的弹块式卡定器缓冲 弹簧 ， 以 及测 温测压柱塞等 工具 连续油管悬桂器 、 大通径操作 窗及取出连续油管堵塞器 、 双瓣 式单流阀 性能参数也达到 了 较高水平 ；高压井 口驱动头和油管锚的优选大 幅提升 了 螺杆泵应用效果和范围 。 上述排水采气工具及装备的集成创新 ， 有效地扩大 了 排水采气工艺在川渝
3、气 区 的适用 范围 。关键词 川渝气 区 排水采气 气举 电潜泵 柱塞 连续 油管 螺杆泵 装备 进展：， ， ， ， ；：，： ； ； ； ； ； ；作者简介： 叶长青 ， 年生 ，工程师 ，硕士 ； 主要从事排水采气及井下节流研究工作。 地址： （四川省广汉市广东路东段 号。 电话： （ 。第 卷第 期 开 发 工 程自 年川渝地区首次开展排水采气工艺以 抗硫气举工具来 ，截至 年底累计实施 井次， 增产天然气 为实现气举工艺在含硫气井中的应用， 通过不同排水 尤其是 材质性能参数对比分析 ，优选合金材料研制出高抗耐“十一五”以来，排水采气工艺措施实现降低年 自 然递蚀气举工具， 并在气
4、举阀波纹管与阀外壳空间内充减 保持较高增产水平 ； 年产水气井中 填隔离保护液 ， 增加气举阀工况稳定 ， 提高气举阀在筒靠实施排水工艺措施维持生产 ， 日 产气量 腐蚀介质中的抗压能力 ， 目前已在 、占总产量 气区工艺排水量 等井成功应用 。占气区年总产水量的 充分证明排水 气举工具气工艺在川偷地区出水气井中所起到的重要作用 。 ，绕排水采气工艺财 縣气工艺技术陳展，排縣大、髓職顏（、购仏举賊功率低等问题 ， 国内首次研发成功同心投榜式气举工具 （ 图 、备侍到 头优化改 长 士 达力 大幅提高检阀效率和降低作业费用， 成功应用于川渝地区排水采气工艺发展打下了坚实的“硬件”基础 。川、 、
5、 等井 气举阀最大下深达 最大气举排水采气井斜角达 。 。常规气举工具针对 世纪 年代引进 、国产气举阀充氮压力低（ 、抗外压低（ 、气举过程中出现多点注气短路 、气举效率降低 、增产改造时平衡压力受 图 同心投捞式气举实物图限等问题，研制形成 种系列注气压力操作阀 、生产压力操作阀 （ 表 ， 最高充氮压力 抗外压， 可根据不同井况优选不同规格的气举阀 ； 同时在以往燥接式气举工作筒的基础上 ，研制的整体式气举“工作筒如图所示 ，较以往焊接式工作筒大幅提升抗图 同心投捞式气举工作筒实物图拉强度和防腐能力 ， 保护护套能确保气举阀人井过程不被碰撞。 目前已广泛应用于排水采气 、 老井试修复丨
6、气举装备产、新井试油 、加砂压裂工艺井助排等领域 。 在气举工具优化配套完善的基础上 ， 国内首次研发出可模拟井下压力 、温度环境 ，检测气举阀在气井中表 气举阀系列及参数表 的实际打幵压力的实验台架 （ 图 ， 实现了所调试气技术参数 举阀工况的稳定。 目前该套设备已开展 余口井气翻 名 称充氮 抗外压规格 举阀调试，气举阀参数符合率达 。丁遍注气压力操作一 一一屮雇 闕图 整体式气举工作筒 图 高温气举阀打开压力实验台架图. 5 6?天 然 气工 业 年 月： 电潜泵排水采 气电潜泵专用井口装置讀为确保动力电缆的完整性 ，提高电潜泵专用井口丨 一整体承压賴，并考贼井體麵膽、 气举等工艺需要
7、 ， 自主研制的 井口穿越系统的电潜泵专用井口装置。細 所示 快速醒式錢顏脑工：操作方便， 电潜泵机组正常运行期间井口 套压，进行气举时井口最高套压达 ， 充分验证 图 可投榜式自 动换向阔实物 图了该装置的安全、可靠性。就可实现滑套的开、 关， 相比普通自动换向 阀可靠度和开关的成功率更高，实现不动管柱就能打开或关闭油管与套管环空通道的 目的 。一購升排水的带远程远控功能柱塞控制器自 主研发两种系 带远程远控功能的柱塞气举控制器 ， 实现柱塞气举工艺实施全程参数的记录和运行制度的远程优化调试 ，解决了引进柱塞控制器无法丨 ： 准运行参数 、 内 存小、数据无法汙出 、无法进行远程调试等问题
8、。 显著提升柱塞工艺井的运行维护效率 ， 节约维护成本 ， 提升工艺实施效果。 可衍图 电潜泵专用井口实景图 生到无人值守 、边远气井的自 动间歇生产。弹块式卡定器缓冲弹簧总成远程监控系统自主研发新型弹块式卡定器缓冲弹賛总成 ， 解决自主研发成功具有 自 主知识产权的数据远传控系 了引进工具应用中易出现卡定器位移 ， 深井、斜井中座统（ 图 ，通过无线网络实现频率、 电压 、 电流 、 吸人口 放困难等问题。 在修井作业过程中该型卡定器缓冲弹压力 、 电机温度等电潜泵运行参数的实时传输 ， 在室内簧总成（ 图 可随工作筒（ 图 一起人井或在完井管就可进行电潜泵运行工况的动态监测和制度的远程调柱
9、上预置工作筒 ，通过钢丝作业投放。 该型卡定器具试 ， 为机组稳定运行提供技术支持 。有仅需通过下振击座放 ， 减少以往卡定器上提下放座放过程出现的各类问题， 提高在深井、 斜井中投捞成 一 功率。藝 、相电图 弹块式卡定器缓冲弹簧总成图 ！ ； 詧饰 ： “一 图 数据远传系统图 图 专用座放工作筒示意图可投措式自动换向阀 测温测压柱塞优选可投捞式 自 动换向 阀 （ 图 ， 通过绳索作业 自 主研发出鱼骨式、 弹块式测温测压柱塞 （ 图第 卷第 期 开 发 工 程， 能清楚判断柱塞运行各阶段井筒内温度 、压力的变化 ，每个运 浦端 面颜，尺了柱塞工艺井运行维护效率和效果，减少钢丝下压力计作
10、业所产生的生产成本 。也可衍生到其他气井采用该型工具进行气井生产动态监测 。 图 弹块式带测温测压柱塞图 连续油管排水采气连续油管悬挂器 自主研制两補、 力通径雌議图 ， 解决了需引进连续油管悬挂器 （ 图 的问 图 引进的连续油管悬挂器图题。侧通法兰与主通道法兰不同 ， 在连续油管作生产管柱的悬挂作业中 ，悬挂器在关井时不能采集连续油管环空压力 ； 在加注泡排剂工艺时 ，需要更改地面流程， 给生产带来不便 ； 内径不能满足连续油管单流阀大外径井下工具下入 。 将连续油管井口悬挂双器连接法兰设计为统一的连接法兰， 与井口采油树相力 。 剪断销钉， 限制装置落入底部 ， 单流阀打开 ， 隔绝地层
11、压力 。 目前该型单流阀室内实验试压为，无渗象。丄 虫累杆泵排水采气橡胶优化“娜職气水井自流体難特点， 优选具有较高麵磨性 、抗磨蚀性和抗拉强度 ， 渗透性好 ， 在井液中液气比较大时或发生“突然性降压”时 ， 气体释放 自 如不 鼓 躲， 溶 帛受 巾各种无机盐的影响较小的 橡胶。 实验表明 （ 图 当总矿化度达到 时 ， 它的最大溶胀率只有丨图双通道连续油管井口 悬挂器图脊呈。双瓣单流阀当连续油管作为生产管柱不能满足气井生产需要取出时 ， 连续油管与普通油管不同 ， 内壁有焊缝， 导致常规堵塞器座封不严。 自 主研制成功的双瓣单流阀图 正常生产时工具内通径畅通 ，起出时投球打压 图 ！ 橡
12、胶溶胀性曲 线图?5 8 ?天 然 气 工 业 年 月橡胶的溶胀率对温度的升降很敏感。 温度每升高参 考 文 献，它的溶胀率增加 。工具配套金忠臣 ，杨川东 ， 张守良 采气工程 北京： 石油工业出基于螺杆泵工作选择机理 ，考虑气体产出影响 ，井版社口高压驱动头动密封采用一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面 ，在流体压力和补偿机构的弹力作用下保 ：持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置 ， 目前“王强 ，文绍牧 ，游建国 ， 梁兵 气举排水采气在川东石炭系气应用动 压力 。 同时 统油 藏台水中的应用 天然气技术 ， ，营铺主要是承受纵向载荷 不能适应螺杆菜工作条件。优选出螺杆栗专用防转锚 （
13、图 ， 该防转错具有扶正减震机构 ，可以使卡瓦有效贴紧套菅内壁 ，可靠性局 。： 李季 杨辉， 朱昆 熊杰 胡卞叫 四川 丨 丨 须家河储层加砂压裂气举排液 次性管柱 配套技术研究 钻采工艺， ， ， ，图 防转油管锚头物图、 、 、：熊杰 ，王学强 ，孙新云 ，王威林 彭杨 ，朱昆 深井电潜泵排水气举工具系列及配套工具装备的完善 ， 大幅提 采气工艺技术研究及应用 钻采工艺 升了气举工具的可靠性及应用范围 ， 为确保老气田稳， ， ，产、 支撑“三高”井排水采气工艺技术的发展奠定了坚几 丨，头的基石出 。自主研制的电潜泵专用井口 、 数据远程系统及：优选可投捞式自动换向阀工具大幅提升工艺井的
14、施工 董耀文 ，谭明文 ， 周兴付 柱塞气举在川西地区定向井中的维护效率 ， 延长检泵周期 ， 提高了工艺排水采气经济效 应用研究 天然气工业 ， ，益通过 自主研发具有国 内领先水平的控制器 、卡零定器 等工具 ，优化了工具通用性 ， 有效提升柱塞力工 采气工艺在含硫气井中 的应用 油 气藏评价与开发 ，连续油管应用于排水釆气 ，通过研制大通径连续油管悬挂器与双瓣单流阀 ，很好地解决了连续油管悬挂器通径小、旁通不统一、后期起出连续油管需要压 ，井作业、对地层伤害较大等问题。通过技术攻关优选了 橡胶，配套了 自补 ：偿的动密封压力 的机械密封驱动头与 自动防钟晓瑜 ，颜光宗 ， 黄艳 ，艾天敬 张向阳 连续油管深井排水反转的凸轮机构油管错 ， 成功地解决了螺杆果应用于。气井排水采气的不适应性问题 ， 为形成螺杆泵排水采气牛寸色工乙技术 。通过排水采气工具及装备集成创新 ， 形成系列 ，化产品 ， 有效地扩大了排水采气工艺在川渝气田的适应范围 ， 并持续依托工艺技术的 自主化工具装备正朝 （ 收稿 日期 编辑 韩晓偷）着可视化 、智能化与不动管柱方向发展 。
