柱塞氣舉井口裝置

 井下節流技術井場對比圖

【摘要】中國石油西南油氣田分公司采氣工程研究院是全國第一個以采氣工程為主的專業研究院，集聚了一批有志從事油氣井工程、采氣工藝、增產工藝及配套工具研制、軟件開發應用，采氣及增產技術室內實驗評價、工程技術推廣，以及鉆井、地質監督管理等專業的中高級優秀研究人員，擁有油氣井增產技術實驗室、采氣工藝實驗室兩個省部級“重點實驗室”，是“國家能源高含硫氣藏開采研發中心”成員單位之一。

    中國石油西南油氣田分公司采氣工程研究院是全國第一個以采氣工程為主的專業研究院，集聚了一批有志從事油氣井工程、采氣工藝、增產工藝及配套工具研制、軟件開發應用，采氣及增產技術室內實驗評價、工程技術推廣，以及鉆井、地質監督管理等專業的中高級優秀研究人員，擁有油氣井增產技術實驗室、采氣工藝實驗室兩個省部級“重點實驗室”，是“國家能源高含硫氣藏開采研發中心”成員單位之一。大量的科研成果在國內8個油氣田成功推廣應用，取得了顯著的經濟和社會效益，在業內具有較高的信譽和知名度。近日，“四川氣田開采節能減排技術研究與應用”、“氣井井下節流技術與配套工具推廣應用”等成果獲四川省科技進步獎。

    四川氣田開采節能減排技術研究與應用

    由中國石油西南油氣田分公司采氣工程研究院、中國石油西南油氣田分公司天然氣研究院合作完成的“四川氣田開采節能減排技術研究與應用”項目，項目主要完成人有李鷺光、佘朝毅、付永強、張永國、李季、黃艷、馬輝運、唐永帆、劉祥康、鐘曉瑜、熊杰、劉燕煙等，針對川渝氣田開采過程中的環境污染現狀，應用創新思維和原始技術創新對關鍵技術改造、集成，并對井下節流、柱塞氣舉排水采氣、低分子可回收壓裂液、天然氣回收等進行深入的研究和實踐，形成了較為完整的四川氣田開采節能減排配套技術體系，實現了壓裂液回收處理和天然氣回收利用、低壓氣井清潔高效開發、氣井地面流程簡化等技術突破，也為氣田開采節能減排奠定了豐富的理論基礎。

    “四川氣田開采節能減排技術研究與應用”項目成功探索并形成了氣田開采節能減排配套技術體系，形成針對常規氣井、氣水同產井、含硫氣井的井下節流工藝分析及設計方法，計算精度高達90%以上；國內首次自主研發出適用于H2S含量高達225g/m3、溫度≤150℃、節流壓差≤70MPa的高抗硫井下節流系列工具，填補了國內外高含硫氣井井下節流技術空白。

    自主研發的適宜于深井、含硫、高氣液比柱塞專用工具且形成了配套技術，首次在深井、含硫氣井中實施柱塞氣舉排水采氣工藝，卡定器座放深度達3927.6m，創造了國內同類技術下深紀錄，使測溫測壓柱塞、分體式柱塞及柱塞控制系統成功實現遠傳遠控；自主研發出低分子聚合物可回收壓裂液，采用低分子量瓜膠、有機硼交聯劑和膠囊PH調節破膠劑，實現了可控破膠和重復膠聯，具有低殘渣、低傷害、彈性好、耐溫、耐剪切性強的特點，使壓裂液可回收利用，平均回收率達79%，平均回收利用率96%；同時，形成適宜于山地、井場空間狹小、管網配套設施不完善的氣井測試過程中的天然氣回收技術，實現了低壓小產量氣井測試過程中天然氣的回收及裝備的撬裝化。首次在國家級頁巖氣示范區的寧201-H1井成功實現了撬裝化工藝回收放空頁巖氣，首創西南地區天然氣非管網生產，填補了我國頁巖氣工作的一個空白。

    目前，項目獲國家實用新型專利6項、已受理發明專利2項，制定企業標準7項，發表論文7篇。經專家鑒定成果自主創新性強，總體達到國際先進水平，其中高抗硫井下節流技術處于國際領先水平，已在四川、重慶推廣應用362井次，共計節約天然氣6390.8×104m3/a，節約清水4662×104m3，折合標煤84997.3tce/a，減少COD排放9.3t、CO2排放量208815t/a、SO2排放量1699.6t/a，產生直接經濟效益5.5億元，實現了資源綜合利用，減少了有害氣體排放，促進了循環經濟和低碳發展，使我國進入擁有該項技術的世界先進行列。榮獲2013年四川省科技進步二等獎。

    氣井井下節流技術與配套工具推廣應用

    該項目團隊由熊建嘉、佘朝毅、張華禮、孫萬里、郭靜、尹強、謝南星等主要研究人員組成，充分利用氣井地層溫度防治水合物技術，采用該項技術的氣井取消了地面水套爐和燃料用氣，單井每年節約的天然氣15×104m3（折合標煤180噸），常規氣井單井節約地面建設投資140萬元，含硫氣井單井節約地面建設投資200萬元，為實現單井無人值守、多井集氣、集中分離、自動控制的氣藏生產管理模式創造了條件，達到了節能降耗和安全生產的目的，促進了氣藏規模效益開發。

    項目在首次研制耐壓70MPa常規固定式井下節流工具成功基礎上，為適應各類氣井的實際和推廣需要，深化了設計，改進了結構，優選了材質，配齊了規格，形成了施工操作規程和制度，為推廣應用創造了條件，根據中高含硫氣井、凝析油氣井的具體需求，結合發展需要，在推廣過程中自主研制形成了滿足現場23/8″、27/8″、31/2″生產管柱需求的固定式和活動式兩大系列、十種規格的井下節流工具，實現了在中高含硫氣田、凝析油氣田等井下節流技術的突破，整體技術水平達到國際先進水平。取得國家實用新型專利授權4項，申請國家發明專利1項，制定企業標準2項。

    目前，成果已經在中石油川渝氣田推廣應用283口井，應用成功率96%，推廣面占50 %以上，節約地面建設投資4.7億元，每年節約燃料氣4200×104m3（折合標煤5.09萬噸），并在長慶等國內多個油氣田得到成功應用，在保障國家能源安全的基礎上實現了低碳環保，具有重要的現實意義。榮獲2013年四川省科技進步二等獎。

    （采氣工程研究院院長 佘朝毅）