华北油气员工在检修输气管线。 李文昕 摄

    □赵 茜 付豫蓉

    “采气工程技术的合理应用，可以挽救先天不足的气井。气井就像孩子，后天的培养教育至关重要。”华北油气采油气工艺专家蒋文才介绍。

    华北油气大牛地、东胜气田，除具有致密气藏典型的低压、低产特征外，还有高产水、井深等特点。东胜气田平均水气比在5（每产出1万立方米气能携带出5立方米水）以上，有些区块水气比甚至达到8，依靠自然能量、不采取强制排水采气工艺技术就可以生产的气井仅占1/5。华北油气石油工程技术研究院与采气厂通过自主创新、研发引进，形成了一系列应对高产水气藏排水采气工艺，率先在国内高含水难动用边际气田实现了效益开发。

    形成全生命周期排水采气工艺技术

    东胜气田气藏类型多样，气井分为“大气大水”“大气小水”“小气大水”“小气小水”四类，依据排液和举升能力，全生命周期可分为“自主携液期”“泡排+”“机械排采”3个阶段。经多年探索，华北油气已建立全生命周期排水采气技术体系，确保气藏稳产。

    针对含水气井生产变化快、排采工艺优化难的问题，华北油气形成了井-藏协同排采工况分析方法，解决了单一携液模型指导不足的难题。开采初期，地层能量充足，自主携液成本低。在此阶段，技术人员优化自喷携液期采气管柱技术，平均自喷携液期达900天；形成精细化泡排稳产技术体系，研发多种泡排剂，形成井筒积液诊断和自动化加药技术，支撑1783口泡排井生产，技术应用成功率超85%；通过柱塞气举解决低产气井气液滑脱问题，在大牛地气田应用65口井，平均单井日增气8%。

    在“泡排+”阶段，产量降低，他们形成了负压采气、循环气举、混输增压、氮气气举等技术。J30-7-P3井正处于这个阶段，技术人员依靠本井气源，实施循环气举作业，日产气9000立方米，日产水约10立方米。同时，他们引进混输增压技术，利用星旋混输增压泵降低井口回压，将混合积液与天然气抽至集气站。“之前，JPH-319井完全依靠气举作业维持生产，日产气6000立方米，1个月要气举作业六七次，经济效益差。混输增压技术在该井试验成功，日产气达到8700立方米，生产时率提升至100%。”华北油气采油气工艺专家刘岳龙说。

    当气井进入生产后期机械排水阶段，华北油气探索抽油机、电泵、同井采注、螺杆泵、直线电机泵、射流泵六类机械排采工艺，形成机抽、射流泵、电潜泵排采工艺体系，明确不同工艺适用边界。日产水在30立方米以下的气井应用机抽和射流泵排水采气技术，日产水30立方米以上的气井应用电潜泵排水采气技术，累计应用85井次，产气1.44亿立方米，有力支撑了高产液井产能释放。

    探索机械排水低成本路线

    在含水气井开发后期，特别是高产水气井，传统排水工艺已无法满足需求，机械排水技术逐渐占据重要地位。“机械排水虽成本高、管理难，但仍是解决排水难题的首选，其中抽油机排水就是典型。”刘岳龙介绍。

    抽油机排采工艺相较其他工艺适应性更强。JPH-416井因积液停产，后采用抽油机排采工艺，初期日产气8000立方米，累计产气137万立方米。J66-5-3井多次气举、泡排无效，采用机抽后日产液最高21.1立方米，累计产气261万立方米。

    为延长抽油机井免修期，技术人员改进抽油泵和防偏磨工艺。J66P7H井安装塔式抽油机后，免修期达1487天，日耗电仅175千瓦时。

    为降低管理难度和工作量，他们还开发了抽油机远程控制系统，实现数据实时录取、报表自动生成、远程启停、自动间开、压力监测、故障诊断等功能。

    针对高产水气井，技术人员研发同井采注技术，通过井下液气分离器实现水气分离，水回注水层，气产出井口，高效排水，释放产能。目前已在42口气井开展试验，累计产气6790万立方米。该技术先后经历了6次迭代升级，泵免修期短的问题得到逐步破解，最长检泵周期突破410天。

    前瞻性技术取得显著进展

    随着高液气比气井压力下降，应更换小径管柱利于排水，但成本较高。针对此难题，华北油气迭代攻关多孔智能管与自适应协同排采技术，实现“一次作业，全生命周期排采”，为含水气藏控递减稳产提供了新思路。

    2023年12月，自适应协同排采技术在J58P18H井试验成功，替代原辅助泡排、放空带液生产，实现高产水气井长周期高效排采。该井于2017年投产，地层压力低，稳产难度大，曾采取多种措施但未能正常生产。新工艺由小油管与井下自适应气液分配器组成，实现液体均匀进入生产油管，消除液柱段塞压力突增现象，利用小油管携液性能，实现气液顺利产出，并通过地面远程控制系统动态监控参数，适应气井生产变化。

    此外，他们还研发了智能敷缆管排水采气技术，采用复合塑料加工井下智能化连续生产管柱，内嵌智能电缆、光纤及高精度传感器，实现井下数据在线采集与积液诊断，降低电缆作业风险。该技术已在东胜气田JPH-525井试验成功，实现了自喷携液生产，延长了气井自喷周期，解决了传统管柱腐蚀、摩阻大、数据无法采集等问题。

    为解决大牛地气田低压低产液气井排液难题，技术人员开展气动压差泵技术攻关，利用地层能量驱动，可应用于浅井，使气井持续带液生产。目前，已针对4口优选井进行论证分析，为该技术国产化及自主可控提供保证。