[發明專利]氣井下入連續油管快速采氣方法

有效

• 申請號: 201210108119.1
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN102635337A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 張春;李建奇;趙喜民;鄒國曙;陳啟文;張春雨;李曙亮;金大權;張金波;于爽
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B34/02;E21B23/00
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 李玉明

技術領域

本發明涉及天然氣井完井后投產方法，特別涉及一種在氣井內下入連續油管后的排水采氣方法，是一種氣井下入連續油管快速采氣方法。

背景技術

目前，連續油管排水采氣工藝就是利用不同管徑臨界攜液流量不同的原理，選擇合理的生產管柱管徑，從而達到滿足氣井自主攜液的生產要求。由于利用連續油管作業車進行不壓井連續油管投放作業前需要在連續油管底部人工安裝堵塞器一個，防止施工過程中井底壓力上竄造成天然氣外泄。因此，連續油管投用前必須采取一定措施打掉該堵塞器，保證連續油管生產流程暢通。

常規連續油管投產工藝分為兩道工序。一是采用高壓氣體打掉連續油管底部堵塞器：即在連續油管井口流程改造恢復后，在測試閘閥頂部連接高壓鋼制管線(或者軟管)，啟機并加載氮氣車(或者壓縮機車)向連續油管內注入高壓氮氣(或者天然氣)，當堵塞器上部壓力大于底部壓力時，堵塞器脫落，連續油管流程方可滿足生產條件；二是切換井口流程后組織氣井生產：當連續油管底部堵塞器脫落后，導通連續油管生產流程，開井生產，觀察氣井壓力變化情況，再次確定堵塞器是否脫落，錄取相關參數，完成連續油管投產工作。

經過現場大量的應用發現，常規連續油管投產工藝存在如下幾方面的缺點：(1)工藝復雜，氮氣車需要置換和增壓兩臺車輛配合作業，設備及工藝管線安裝耗時耗力；(2)作業成本高，設備租賃、維護，油品消耗，車輛費用、人工費用成本較高，平均單井投資約5.0萬；(3)施工風險高，由于受到工藝的限制和影響，存在管線刺漏、高空墜落、管線超壓、機械傷害等多項風險；(4)組織周期長，由于設備、人員工作安排具有不確定性，組織周期過長，將造成氣井不能盡快投產，影響產量發揮。

發明內容

本發明的目的是：提供一種氣井下入連續油管快速采氣方法，將堵塞器脫落和氣井投產兩道工序進行簡化，去掉常規打掉堵塞器的繁雜工序，一次性完成堵塞器脫落和開井生產的兩項工作，進而達到簡化工藝、提高效率、縮短周期、節約成本、降低風險的目的。

1、本發明采用技術方案的原理是：從簡化工藝、節約成本、降低風險、提高效益等方面入手，優化常規連續油管投產工藝，創造性的提出了連續油管快速投產工藝。根據堵塞器脫落的壓差要求，采用逆向思維的方式，將常規的井底壓力不變、對連續油管充壓打掉堵塞器的方式改變為連續油管內部保持高壓不變、對井底進行泄壓的方式，實現了連續油管堵塞器脫落和開井生產的雙重目的，即將依靠外部壓力打掉堵塞器的工藝改變為依靠氣井自身壓力和能量實現打掉堵塞器的目的。

2、堵塞器脫落參數確定：堵塞器脫落受到三個作用力的影響，即其上部壓力Fs、下部壓力Fx和堵塞器與連續油管管壁的摩擦力f，

當Fs＞Fx+f時，堵塞器即可脫落，滿足投產條件。

堵塞器上下部壓力的計算按照靜止氣柱壓力進行折算，

靜止氣柱壓力計算

Pws=Ptsexp(0.03415γgHTZ)]]>

式中：Pws為靜止氣柱方法計算的井底壓力，MPa；Pts為靜止氣柱井口壓力，MPa；Yg為氣體相對密度；H為井口到氣層中部深度，m；T為井筒內氣體平均絕對溫度，K，T＝(Tts+Tws)/2；Tts、Tws分別表示靜止氣柱的井口、井底絕對溫度K，Tws＝273.15+0.03*H；Z為井筒氣體平均壓縮系數，Z＝(Zts+Zws)/2，取0.85；Ztsc、Zws分別表示靜止氣柱井口、井底條件下的氣體壓縮系數。

為簡化計算，特假設(1)開井泄壓過程中，套壓Pt下降速率低，套管內氣體狀態假設為靜止氣柱，且初始條件下套壓Pt等于連續油管恒定壓力Pl；(2)堵塞器上下表面積Ss＝Sx；(3)堵塞器與連續油管管壁的摩擦力f為常數。

則，Fs＞Fx+f

Ps*Ss＞Px*Sx+f

根據三個假設條件可得：