举水

气举排水采气工艺技术适应性及优缺点

探讨

摘要：随着我国气田开发的逐步深入，低产低压井逐渐增多，低产低压井携

液能力较差。油井和井筒底部的液体积聚会增加地层的背压，限制其产能，最终

完全压碎气藏，直到关井。气举排水采气技术是解决低产低压水气井严重液滑损

失的重要措施。介绍了气举抽放和采气的原理，气举抽放和采气工艺的设计步骤，

并对常用气举抽放和采气工艺的适应性、优缺点进行了分析和探讨。

关键词：气举，排水采气，工艺设计，泡排

前言

气举是在气田的开发处于中期或后期时，并且气井自身的能量如果无法连续

地完成自喷排水时，需要使用外部高压气源，依靠气举阀来实现让高压气体从地

面注入已经停喷的气井，这可以使注气点以上的气液比得到增加，而压力梯度得

到了大大降低，能够产生大量的生产压差，这样使气液从地面连续不断地流入井

底中。随后，气体将会发生自喷而流进气井口，能够很好地给自喷生产补充所需

能量，也能够使水淹井重新恢复自喷生产能力，帮助完成自喷。

由于排水采气工艺措施的多样性，不同的排水采气工艺措施各具其适应性与

技术特征，不同类型的含水气井生产特征与地质特征也各不相同。对于积液气井，

在采取有效工艺之前，怎样对排水采气工艺进行优选和优化设计便是提高气井经

济效益与气井采收率的关键因素。因此，针对气井现场的情况，如何选择最佳的

排水采气工艺措施，如何使气井总的经济效益达到最大化，就成为积液气井开采

首先要解决的问题。现场实践经验表明，排水采气工艺技术为气井稳产、增产和

提高采收率起了非常好的作用。因此如何针对天然气井中期、后期大量出水的状

况，选择适应性强、更符合气井能较多的排液并且经济效益好的排水采气工艺技

术，就成为一个值得研究的问题。

1气举排水采气原理

图1气举排水采气原理

气举排水采气(简称气举)是将高压气体(天然气或氮气)注入井内，借助气举

阀实现注入气与地层产出流体混合，降低注气点以上的流动压力梯度，减少举升

过程中的滑脱损失，排出井底积液，增大生产压差，恢复或提高气井生产能力的

一种人工举升工艺。如图1所示，设A-A是气井水淹后的静液面位置，当从套管

注入高压气时，高压气促使套管液面下降而油管液面上升。当套管液面降低到第

一只气举阀入口B-B时，气举阀被高压气的压力打开，高压气经气举阀进入油管，

在气体膨胀力作用下，B-B界面以上的液体被举升到地面。同时，由于高压气大

量进入油管，套管压力降低，当套管压力降到气举阀的关闭压力时，第一只气举

阀关闭。接着，高压气由迫使套管液面下降，油管液面上升，当套管液面降低到

第二只气举阀入口C-C时，第二只气举阀被高压气打开，把C-C至B-B界面以上

的液体举升到地面，如此连续不断地降低油管内的液面，直到气井恢复生产。

2气举排水采气工艺设计步骤

(1)收集气井基本数据、井深结构、生产资料、压缩机提供的最高工作压力、

最大注气量等;(2)预测该井的复产压差、产水量和产气量;(3)确定气举方式、

井下管柱、气举阀及工作筒类型;(4)确定合理的注气量和注气压力、注气点深度;

(5)用计算法或作图法确定气举阀数量、下入深度;（6)计算气举阀阀座孔径尺寸;

(7)计算气举阀的地面充氮压力、打开压力;(8)填写气举工艺设计参数表。

3常见气举排水采气工艺适应性及优缺点

3.1柱塞气举排水采气工艺

柱塞气举排水采气工艺的是将柱塞面作为气液之间的机械接面，利用气井自

身能量推动柱塞在油管内进行周期性地举液，阻止气体上窜和液体回落，减少液

体滑脱效应.增加间歇举升效率。在柱塞排水采气过程中，根据柱塞气举工艺技

术要求，需要通过理论计算确定相关工艺参数，主要工艺参数有柱塞运行所需最

小套压、柱塞运行周期、最小气液比、周期所需气量、柱塞最大下深等。对于间

歇生产的产水气井，通过柱塞气举排水采气工艺可以有效降低气井油套压差，提

高气井气体携液能力，延长连续开采时间。

柱塞气举排水采气对井筒及气井产出流体的要求较高，且气井产出具有强腐

蚀性的酸性气体和高盐地层水，对柱塞器的腐蚀较强，使用过程中检修频次较高，

且个别腐蚀严重气井会出现坐落器无法打捞的现象，对气井后期井筒维护造成了

障碍;

2.2高压气源井气举排水采气工艺

高压气源井气举排水采气工艺是在借鉴国外天然气连续循环技术的基础上，

结合气田滚动开发高低压气井并存的现状，利用气田“多井高压集中集气、多井

集中注醇”的开发模式优势，提出的一项新的排水采气工艺方法。它是将接人同

一集气站的高压气井的天然气通过已有的地面注醇管线连续注入被气举的低压产

水气井的油套环空，依靠高压气源井的高压气流，使被气举气井的井筒积液从油

管连续举出，并通过被气举气井的采气管线输送至集气站，实现连续气举排水采

气。

该工艺在运行过程中主要通过井筒节点压力和损失压力计算，确定注气点所

需压力及流量，再计算注气管线的摩阻、压力损失，从而确定合理的注气及运行

参数，制定合理的气举排水采气工艺制度。该工艺具有流程改造简单，投资费用

低，气举效果好等优点，适用于产水相对稳定的低水气比产水气井。高压气源井

气举工艺流程简单，经济高效，易于管理，但是被气举井的集气站必须具备生产

稳定、气量大、压力高、不产水的气源井。

2.3高压氮气气举技术

采用膜分离技术，利用有机膜对气体组分具有选择性渗透和扩散的特性，对

空气进行分离和纯化，并转化为浓度在95%以上的氮气。然后利用气体增压机组

将膜分离出来的氮气经三级压缩至25MPa以上.再从油套环空注人，把积液从油

管放喷排出;或将氮气从油管注人.把积液通过油套环空放喷排出，使气井恢复产

能。该工艺特别适合于井筒积液严重的气井排液。高压氮气气举复产技术对于有

一定产能，积液相对严重的积液井复产效果很好。井间互联辅助泡排复产技术特

别适合于低压、低产能积液井的生产。

2.4互联气举泡排复产工艺

该工艺主要是将多个相邻的水、气井井口与高压管线连接，以高压气井为气

源井，将高压气体输送至气举水、气井的油套环空，实现气举排水和采气。在实

际应用过程中，该工艺虽然具有快速、简单的优点，但可以在不耗费大量时间的

情况下排出井筒积液，使水井和气井能够稳定地进行产液。然而，它也不可避免

地存在缺点，即当水气井发生严重溢流、井底压力过大、产能较低时，启动压差

很大，难以达到预期的举升效果。然而，结合水气井的实际情况和气田的地面工

艺，经过适当的工艺改进，长期渗流、低产、低压的水气井实现了正常生产。

2.5撬装压缩机气举泡排工艺

该工艺以橇装压缩机组为基础，结合气泡排放填充设备，实现正常运行。该

技术的应用不仅可以合理控制水气井的流量、气压等相关参数，而且可以严格控

制地层产水量，保护储层。此外，它还可以防止油套环空因压力和排量过大而被

提起，从而锁定地层的水和天然气产量。该工艺已应用于气田低产低压水气井的

处理，取得了显著的应用效果。

4结束语

通过对气举排采优化理论的研究，提出了气举排采优化设计方案，给出了各

参数的具体计算方法，并对气举排采优化进行了综合探讨。随着气举排水采气工

艺在气田开发过程中的应用，该工艺既有优点，也有一些缺点。为了充分发挥该

工艺在生产中的最大效用，相关人员在应用该工艺时必须注意工艺方案的优化设

计，保证各项参数的合理设计，最大限度地实现增产稳产。

参考文献

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