[发明专利]一种提高深水气田气举排水采气采收率的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及深水油气开发技术领域，尤其涉及一种提高深水气田气举排水采气采收率的系统及方法。

背景技术

深水油气开发通常按水深加以区别：水深400m以内为常规水深，400m-1500m为深水，超过1500m为超深水。随着深水气田气井地层压力的降低和产水量的增加，气井的携液能力变差，产量急剧下降，严重时气井被水淹而停喷，这时气井进入了排水采气阶段，可采用优选管柱、泡排、气举、柱塞举升、电潜泵、射流泵和螺杆泵等多种成熟的排水采气工艺技术，以提高气井的采收率。

由于水下井口处在水深400-1500m的海底深处，从水下井口采气树输出来的天然气需要克服海底管道内壁摩阻、水力摩阻、高度差等因素形成的较大的井口回压（水深1000米时，可高达13MPa左右），才能到达海上生产平台生产分离器。当气井进入了排水采气生产期，井口回压对气举排水采气井采收率的影响将更加突出，如果接入同一海管的相邻气井生产时井口压力较高，那么排水采气气井的井口回压将更高。为了降低排水采气气井的井口回压，改善排水采气的效果，降低水下井口废弃压力，提高气井的采收率，国外深水油气田通常的做法是在水下安装离心式电动压缩机，对低压气井产出的天然气增压后输入海底管道，优点是排量大，排水采气气井的井口回压稳定，但缺点也突出：（1）水下安装离心式电动压缩机技术要求高，设施体积大，需要额外安装动力脐带缆，设备采购及安装费用昂贵；（2）水下离心式电动压缩机故障率高，每半年需要进行一次检修，检修时间较长，影响气田产量；（3）水下离心式电动压缩机消耗电量大，生产作业费用高。

为了克服上述缺点，有必要开发一种较为经济的降低深水气田气举排水采气井口回压的系统，用于替代水下离心式电动压缩机的常规方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种提高深水气田气举排水采气采收率的系统及方法，以代替水下离心式电动压缩机的常规方案，降低深水气田后期开发成本，降低水下井口废弃压力，延长生产年限，提高气井的采收率。

本发明所采用的技术方案是：一种提高深水气田气举排水采气采收率的系统，包括气井气举部分、射流器增压部分、乙二醇注入系统和水下控制单元，所述的气井气举部分包括井下气举阀、气举流量调节阀及气举附属管线；所述的射流器增压部分包括深水高压射流器、引射气流量调节阀及附属管线；所述的乙二醇注入系统包括乙二醇注入阀及液飞线，所述的水下控制单元采集气井气举部分、射流器增压部分、乙二醇注入系统的信号并对气井气举部分、射流器增压部分、乙二醇注入系统进行控制，所述的水下控制单元通过脐带缆通讯连接海上生产平台控制系统。

作为本发明的一个优选技术方案，所述的气井气举部分通过气举流量调节阀及气举附属管线连接至高压气井，所述的射流器增压部分通过引射气流量调节阀及引射附属管线连接至高压气井，气井气举部分和射流器增压部分的动力气体均来自于深水气田的高压气井，所述的深水高压射流器的旁通管线上设有调节阀。

作为本发明的一个优选技术方案，所述的乙二醇注入系统由深水气田水合物抑制系统的一部分，并与相应的乙二醇注入阀、流量计三及液飞线组成。

作为本发明的一个优选技术方案，所述的气举附属管线上、气举流量调节阀与高压气井之间还设有流量计一，所述的引射附属管线上、引射气流量调节阀与高压气井之间还设有流量计二。

作为本发明的一个优选技术方案，所述的深水高压射流器的低压端与被气举低压井之间的管线上设有压力温度传感器，所述的压力温度传感器电连接水下控制单元。

本发明所述的一种提高深水气田气举排水采气采收率的方法，包括系统启动操作步骤和系统关停操作步骤，所述的系统启动操作步骤包括：

（a）导井：通过开关水下生产管汇阀门将所选高压气源井导入高压气源井管汇，将被气举井导入射流器低压端管汇；

（b）注入乙二醇：通过乙二醇注入阀低流量注入乙二醇；

（c）开启高压气源井：按照水下井口操作规程开启高压气源井；（d）气举：通过气举流量调节阀逐渐增加气举气流量；

（e）启动射流器：当被气举井的井口压力温度传感器显示井口压力及温度均上升到合理水平，逐渐引射气流量调节阀增大射流器动力气流量，将被气举井天然气进行增压；

所述的系统关停操作步骤包括：

（f）调低流量：根据压力温度传感器所显示数值，同步将气举流量调节阀、引射气流量调节阀调小，并将调节阀开度调大，直至流量计一、流量计二流量读数显示为0；