小压差大温降工艺在榆林气田的应用

直接节流膨胀制冷工艺是轻烃回收用低温分离方法中最常见的一种,要求天然气必须有较大的可利用压能和压差。为了在低压气田、气井上应用直接节流膨胀制冷工艺,首先采用动态模拟方法分析了小压差产生大温降的原理,采用节流阀小压差节流制冷、大面积换热预冷,换热与节流所形成的温差差距相互推动,最终能形成稳定的低温,从而获得大的温度降。小压差大温降工艺在长庆榆林气田上古生界气藏得到了应用并获得良好效果,为低压气田采用直接膨胀制冷工艺实施轻烃回收提供了现场试验依据。

砂岩气藏地层压力下降对束缚水饱和度的影响

根据岩石孔隙结构毛细管束简化模型对应Kozeny方程,在假设岩石变形束缚水均匀附着在毛细管壁的厚度保持不变的基础上,推导建立了地层压力下降束缚水饱和度变化理论关系式。依据岩石变形实验数据和初始束缚水饱和度Swi0,通过实例计算,确定了地层压力下降束缚水饱和度变化规律。5口气井岩样分析结果表明,随着地层压力下降,岩石中束缚水饱和度Swi是逐渐增加的,这对产水气井合理高效开发具有实际指导意义。

带压更换天然气井口采气树主控制阀新技术

天然气井采气树主控阀门常存在闸门内漏、丝杆弯曲等实际情况,为了消除主控制阀带来的安全隐患,研究了一种专用堵塞器和辅助装置的带压更换主控阀新技术,具有易观察、易受控、安全、可靠等优点,现场共应用9井次,具有显著的经济效益。

井下节流技术在低温分离工艺中的配套应用

长庆榆林气田集气站内采用多井加热、节流制冷、低温分离工艺流程,气井井口压力为18～22MPa,单井进站天然气直接节流制冷后温度将低于-20℃,这超过了集气站所采用设备普通20#钢适用温度范围,需要先经加热后再节流,才能达到低温分离工艺温度要求。针对集气站低温分离工艺运行实际,为解决多井集气站所辖低产气井井筒积液、采气管线水合物堵塞频繁等问题,引入井下节流技术,研究了井下节流技术和配套低温分离工艺应用基本原理和技术关键,现场共成功配套应用14井次,使单井采气管线运行压力降为10～12MPa,单井进站天然气直接节流制冷,停运了多井加热炉,不但满足了低温分离工艺温度-8～-18℃的要求,而且有效解决了低产气井水合物堵塞等问题,实现了正常生产和节能降耗,减少了甲醇注入量和燃气消耗,提高了气井采气时率,14口井每天可节能价值约1.07万元,经济效益显著。

气液聚结器在天然气低温分离工艺中的应用

中国石油长庆油田分公司第二采气厂天然气低温分离工艺中 ,用传统的机械分离方法在低温脱油的同时不能达到脱水的目的 ,仍需用加热炉、脱水撬进行常温脱水净化处理 ,增加了建设投资和运行费用。现场采用美国颇尔公司生产的气液聚结器进行低温气液分离后 ,在脱除凝析油的同时 ,也脱除了水 ,简化了天然气的净化处理工艺 ,出口天然气满足外输气质量标准 ,节约了一次投资费用和相应燃气消耗费用 ,经济效益在 1 72 2×1 0 4RMB

地层压力下降气井产能评价单点稳定法

当测试结束已准确监测地层压力明显下降时,采用常规"一点法"计算无阻流量是不准确的。通过定义比渗透率系数和广义拟压力,建立了地层压力下降气井拟稳定渗流拟压力二项式产能方程;引入比惯性系数,使产能方程系数均为常数,提出了地层压力下降气井产能评价单点稳定法,结合地层压力下降岩石渗透率、天然气粘度等变化数据,实例计算了气井单点稳定无阻流量。实例气藏5口气井应用表明,单点稳定法计算的无阻流量略高于常规"一点法",新方法既考虑了地层压力下降对产能的直接影响,又考虑了地层压力下降影响产能的天然气偏差系数、天然气粘度、岩石渗透率等间接因素,其计算的无阻流量更加趋于合理。

榆林上古压裂气井防砂工艺技术研究及应用

长庆榆林气田上古压裂气井在壳牌定压生产及正常生产过程中,不同程度出砂,对地面设备等造成了极大安全风险,只能采取限制配产、控制生产压差的办法,控制气井出砂,但大大降低了气井产能,给陕141井区天然气生产量的完成带来了很大的困难。本文在综述气井出砂及防砂工艺进行现状的基础上,分析了气井出砂的机理及原因,创造性地研制应用了绳索式井下防砂工具4井次,取得了很好的防砂效果,使气井产能得以充分发挥,保证了气田安全生产与平稳供气,经济效益在50万元以上。

一种单点稳定产能计算新方法的应用

在长庆榆林气田开发过程中,为获得气井无阻流量,以拟稳态气井产量表达式为基础,推导和应用了一种单点稳定产能计算新方法,并利用系统试井结果校正了表达式系数,计算结果与系统试井结果相比误差小于±5％。该方法只需测试单点资料即可进行产能分析,具有简单、测试费用低等特点,值得在气田推广应用。

砂岩气藏地层压力下降迂曲度变化规律探讨

通常在定量分析孔隙度、渗透率等物性参数变化规律时,往往假设迂曲度不发生变化。分析了在地层压力下降的情况下砂岩气藏岩石迂曲度的变化规律,以期对常规岩石渗透率变化规律定量研究结果进行修正。根据岩石孔隙结构毛管束简化模型对应的Kozney方程,推导建立了岩石比迂曲度变化理论关系式。结合模拟有效压力增加岩石变形实验,通过将地面实验数据转换为地层条件下孔隙度和渗透率变化数据,考虑储层岩石所承受初始有效压力,实例计算了地层压力下降岩石迂曲度变化规律。实例气藏6个岩心的计算结果表明,随着地层压力下降,岩石迂曲度逐渐增大,且岩石迂曲度的增幅已超过了可以忽略的程度,说明通常假设岩石迂曲度为常数是有局限的。因此,在研究砂岩气藏地层压力下降对岩石渗透率影响时,需要考虑岩石迂曲度的变化。

一种计算地层压力下降岩石压缩系数新方法

根据岩石的孔隙体积压缩系数Cp和孔隙压缩系数C定义,引入岩石体积应变εV,推导出地层压力下降岩石压缩系数理论关系,提出了一种计算地层压力下降岩石压缩系数新方法,并结合模拟有效压力增加岩石变形实验,通过将地面实验数据转换为地层条件孔隙度变化数据,并实例计算了地层压力下降岩石的孔隙压缩系数和孔隙体积压缩系数变化规律。应用结果表明,该方法与常规方法计算结果吻合性很好。

国内外含水气井化学排水新技术综述

综述了近年来国内外化学排水采气应用现状和起泡剂室内评价新方法、加注浓度及优选、井筒积液中扩散规律、合理加注量、最佳加注时机等新理论,介绍了多种新型起泡剂、自生气发泡液体系和毛细管柱加注起泡剂等新技术和新产品,在此基础上对含水气井化学排水提出了一些见解。

气井稳定配产技术研究

长庆榆林气井在开采过程中,通常采用定产量生产制度,靠集气站站内KL44Y-320型角式节流阀来控制气量。通过对天然气井稳定配产技术进行研究,利用天然气通过气嘴达临界流时气量不变这一特性,创造性研制开发了天然气气稳定配产器,可根据气井不同配产选择5种尺寸的气嘴,经现场应用很好地实现了任意给定配产下气井稳定产量生产,克服了在常规节流阀操作频繁费力、阀芯易损、更换频繁等缺点,在一定程度上延长了气井间歇计量周期,降低了员工的劳动强度,单井经济效益在1万元以上。

气井裂缝出砂临界产量模型研究及应用

长庆榆林气田上古压裂气井在生产过程中,不同程度裂缝出砂,造成了极大安全风险。不同气井,压裂施工参数及规模不同,其裂缝出砂临界产量就不相同。本文通过假设压裂裂缝中支撑剂堆积方式,取支撑剂为研究对象进行了受力分析,经过严格的数学推导,得出了气井裂缝发生破坏时,出砂临界产量与井底流压之间的关系,结合实际推导了气井裂缝出砂临界产量教学模型,并进行了应用计算。这些公式的推导,对搞清压裂气井裂缝出砂临界产量,实现压裂气井不采取防砂措施下的合理配产有着重要的指导意义。

长庆榆林气田多井加热炉自控系统的改造与应用

长庆气田集气站均采用多井加热炉,各单井来气经多井加热炉加热后,再经节流阀节流膨胀制冷,以获得低温分离运行温度。为确保单井节流后温度0--18℃、各单井节流后混合气温度-8--15℃,主要是通过气路控制系统来实现水浴温度的自动调节,以控制单井天然气加热后温度的。为了更充分利用集气站现有的SCADA系统控制功能,现场通过对多井加热炉自控系统进行了改造,增加了电路控制系统,实现了电路控制系统和气路控制系统相互切换,可直接在计算机上选定所要控制的温度范围,不仅方便了员工操作、减少了员工实际的工作量,而且提高了多井加热炉自控控制水平。

利用自控系统对集气站排污工艺的优化处理

基于PLC的时间计数器为基础的方式解决液位控制中易于失控等方面的问题,在保持现有设备基本不动的基础上实现液位控制过程的安全、自动以及排污量累积准确,弥补工艺建设中的不足,为生产平稳排除不利因素。

气井采气树主控阀门带压解卡技术研究

天然气井口采气树主控阀在使用过程中,由于长期不进行开关操作,主控阀容易卡死,无法正常开启。现场对主控阀带压解卡技术进行了研究,提出了对阀门进行浸泡运动件、溶解污垢、两端压力平衡、主控阀开启工具、阀杆振动、U形专用解卡工具等一系列安全解卡技术,共成功解卡主控阀11只,节约阀门钻孔费用12万元以上,经济效益显著。

二次加砂压裂理论模型及应用

二次加砂压裂作为一项针对特殊储集层发展起来的应用工艺技术,在形成短宽缝、避免裂缝穿层方面优势明显,在现场得到了成功应用。但由于未针对二次压裂开展相关理论研究,导致现场设计存在极大的盲目性。在考虑砂堤高度随时间不断变化对流体压降影响的基础上,建立了适用于二次加砂压裂的裂缝延伸模型;考虑支撑剂的对流影响建立了支撑剂沉降运移模型,采用界面追踪求解支撑剂运移分布。编制程序对比分析了二次加砂压裂与常规压裂的裂缝参数。计算结果表明,二次压裂和常规压裂相比,支撑裂缝长度和高度减小,宽度明显增加,裂缝导流能力显著提高。根据油田实际物性特征,优化了二次加砂压裂工艺,实施后增产效果理想,具有推广应用价值。

小管径天然气管道局部冷冻封堵技术

小管径天然气管道实施管壁开孔局部封堵,存在动火操作复杂、置换作业时间长、费用高和安全隐患大的问题。为此,基于将管道中流体冷冻以承受压力,从而起到隔离作用的原理,提出了小管径天然气管道局部冷冻封堵技术,并进行了局部冷冻封堵机理试验、固水乳化剂的研制及性能测试、局部冷冻封堵室内试验和含凝析油管道动火试验等。结果表明,局部冷冻封堵技术承压能力可以提高至2.5 MPa,适用于小管径天然气管道的封堵,能够有效隔离管内的油气,不需要长时间置换扫线,封堵介质解冻后易清除,提高了施工后恢复输气的安全性,操作方便快捷,对管道安全动火具有重要意义。

气水两相渗流稳定与不稳定试井分析

为深入研究天然气田气水两相渗流理论及其试井分析、产能计算,建立和提出气水两相渗流基本理论与稳定、不稳定试井基本原理及产能分析方法。针对长庆榆林等气田建立了气水两相气井产能分析的理论和经验方程,对近10口产水气井进行资料处理,取得较好效果。

多相渗流分类及溶解气驱试井分析研究现状

从多相渗流分类和溶解气驱油藏油气两相渗流两个方面,对试井分析研究现状进行了总结和评述,提出中国油气田大量存在着油气、油水、气水两相、油气水三相的多相渗流及其试井分析普遍应用单项渗流方法的现状值得注意。对溶解气驱油藏指出:产能分析8种方法中以修正、改进的无因次IPR曲线和模拟方法、压力分析3种方法中以两相拟压力与平方压力方法是目前主要应用和研究方向;相渗和两相拟压力函数的计算是关键问题。