页岩气水平井快速排液技术分析
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【摘要】页岩气井主要以水平井分段压裂投产为主，由于压裂改造用液量大，需要快速大量返排压裂液。根据对目前国内外比较成熟的排液采气技术进行分析，得出橇装气举排液技术具有排量大、机动性好及井场不需要电等系列优点，可满足页岩气快速排液需要，适合大面积推广应用。
【关键词】页岩气 水平井 橇装气举 排液
1 前言
页岩气藏为自生自储气藏，气体主要以吸附气、游离气为主，由于页岩孔隙度和渗透率较低，页岩气储层射孔后依靠自身能量无法达到工业气流，必须压裂投产，随着页岩气开发的深入，常规的直井完井方式已经无法满足工业生产的要求，目前页岩气井主要以水平井完井、大规模分段压裂投产为主。投产初期，由于压裂改造用液量大，需要快速大量返排压裂液，必须配套排液措施。
目前国内外比较成熟的排液采气技术主要有优选管柱、机抽、泡排、气举、电潜泵及复合排液采气等技术。
优选管柱排液采气技术适合应用在气藏开发中前期，地层压力较高，能量充足，靠气井自身能够稳定携液生产；机抽排液采气技术装备简单、可靠，可用天然气和电作动力，易于实现自动控制，以实现有人管理，无人操作，设计先进、成熟，排液效率受积液介质的影响较小；泡沫排液采气技术工艺简单，操作也不复杂，不用起下油管作业，易于被现场人员掌握和实施，且费用低，但排液效率受积液介质的矿化度和油的含量影响较大；电潜泵排液采气技术排量大、适应性强，采用变速驱动装置使排量变化相当灵活，操作简单，管理方便，能用于斜井和水平井，但初期投资和维修成本较高，举升效率受气液比的影响较大；气举排液采气技术又分为气举阀气举和橇装气举，是排液效率最高、适用范围较广的排液采气工艺技术。几种常用的排液采气技术适应性见表1。
其中优选管柱、机抽、泡排技术排液量小，电潜泵排液技术排量大，但需要配备完善电网；气举阀气举需要高压气源，采用地面铺设增压设备的方法一次性投入较大；撬装气举可直接从空气中分离氮气，气源不受限制，且井场不需要电，掏空深度大、作业周期短、安全性好、排液效率不受积液介质影响，在需要排液时随时可以进行排液，不需要动管柱和井口，方便灵活，可移动性和机动性好，排量容易控制。
根据页岩气藏的特点，兼顾目前我国页岩气藏并没有进入大规模开发、地面建设不完善的现状，建议采用橇装气举排液技术。
3 橇装气举工作原理
橇装气举排液采气技术是在现场将环境空气压缩净化，除去油、水、灰尘后，经加热器衡温后进入膜分离器进行分离，压缩空气中的氧气、二氧化碳以及少量水蒸气快速渗透过膜壁，并通过膜组压力箱侧面的排气孔排入大气，而空气中的氮气渗透过膜壁的速度较慢，它沿着纤维孔流动并在压力箱末端的产品气集气管流出，分离出来的氮气注入停喷或正常生产的气井中，帮助气井将井筒中的积液举升到地面，以达到恢复或充分发挥气井生产能力的一项排液采气工艺技术。该设备主要由空气压缩系统、空气后处理系统、膜分离制氮系统、氮气增压系统、及控制系统等组成，排量1200m3/h，注气压力35Mpa。
4 结论
根据对目前国内外比较成熟的排液采气技术进行分析，得出橇装气举排液采气技术具有排量大、机动性好及井场不需要电等系列优点，排液效果显著，可满足页岩气水平井大规模分段压裂用液量大、需要快速返排的需要，适合大面积推广应用。
参考文献
[1] 马超群，黄磊，等. 页岩气压裂技术及其效果评价.吐哈油气，2011，16（3）：243-246
[2] 孙海成，汤达祯，等.页岩气储层压裂改造技术.油气地质与采收率，2011，18（4）：90-93
作者简介
张贵芳（1984-），女，汉，江苏徐州人，助理工程师，2008年毕业于中国石油大学（北京），主要从事采油采气工艺技术研究工作。