预防气举采油井水化物形成

2014年第2期内蒙古石油化工65气举采油井口水合物的预测张婷婷1，苏迪1，翟峰1，刘向东2，胡健飞2，罗焕3(1．中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司；2．中海油研究总院，北京1000273．中国昆仑工程公司，北京100037)摘要：通常高压低温采气井井口节流可能会产生水合物，而常规采油井井口节流一般不会形成水合物，但针对气举采油井井口节流后水合物的预测，目前研究较少，针对气举采油井井口水合物预测这一问题，以伊朗某油田为例，利用H Y SY S软件，针对正常生产和关井后再开井这两种工况，分别对自喷采油争气举采油，井口物流通过油嘴节流后水合物的形成进行预测和对比。

该油田采油井口在前期自喷采油时，正常生产和关井再开井两种工况，油嘴节流后不会出现水合物，但该油田在后期采用气举气采油时，正常生产工况，油嘴节流后不会形成水合物，但关井再开井工况下，因关井压力较高，在关井再开井的过程中会产生水合物。

关键词：采油井口；气举开采；水合物预测中图分类号：T E355．3文献标识码；A文章编号：1006--7981(2014)02一0065一03在石油天然气的开采和运输过程中，水合物的危害很大，经常会导致油、气井停产，管线堵塞，对于正常的生产和运行造成很大的影响。

尤其对于含H：S、C o：的油气组分，更加剧了水合物的形成，特别是气井井口，由于井口节流，常常是水合物形成的高发部位。

而对于采油井口一般并不会出现水合物，通过对伊朗某油田的实际特征进行分析，该油田是采油井，但由于后期采用气举采油进行开发，并且关井压力较高，关井再开井的过程，会产生水合物，所以对于气举采油井口也要考虑水合物的问题。

针对正常生产和关井再开井两种工况，对井流物经过井口油嘴节流进行水合物的预测，对于采油井口水合物的预测具有一定的指导意义。

1水合物的形成原因形成水合物的三个必备条件为：①天然气中含有足够的水分[11；对于采油井口来流物而言，通常伴生气或者气举气为饱和湿气，所以满足水合物形成的第一个条件。

用活性剂防止气井水化物的形成
С.И.亚戈多夫斯基
【期刊名称】《断块油气田》
【年(卷),期】1995(000)001
【摘要】随着天然气工业的发展，气体水化物的问题已使天然气的开采、储运、加工工艺日趋复杂化。

文中分析了天然气水化物形成的原因，提出了防止水化物形成的各种方法。

分析表明：防止井筒内形成水化物的最有效方法是在气水混合流中添加乙醇或电介质。

【总页数】4页(P45-48)
【作者】С.И.亚戈多夫斯基
【作者单位】乌克兰国立石油工业科学研究设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
【相关文献】
1.采输气工程中水化物的形成、预测及防止分析 [J], 王樊科;张积峰
2.多头系统防止在辛克油气田管线中形成水化物 [J], 李增铨
3.天然气或凝析气流中水化物析形成和防止 [J], 鲁宾.,DB;孟凡华
4.锦州20—2气体分离厂旁通供气系统天然气水化物的形成与防止 [J], 岳涌
5.克拉2气田高产高压气井集气管线水化物形成条件分析与处理措施 [J], 晁宏洲;胡超;黄锟;王胜雷;任淑芳
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1321 前言随着我国经济的飞速发展，工业化的进程不断加深，人们对能源的需求越来越紧张，但是环境的污染问题严重制约着我国经济的发展，影响着国民的身体健康。

天然气作为清洁能源被广泛开采和应用，不仅给人们的生产生活带来了便利，而且也进一步缓解了我国的能源危机，但是在天然气的开采过程中，由于采出来的气体含有一定的水分和固体小颗粒，生产过程中由于地表内的温度和压力影响的存在，天然气的水合物很容易在输气管线、阀门及弯头等部位凝结。

水合物形成后，严重影响着天然气管线的输送能力，甚至会堵塞管线甚至造成停产。

因此在采气阶段预防水合物的形成是保证天然气安全稳定运输的前提，本文主要对天然气水合物的成因、影响及预防进行了分析介绍，为今后天然气的生产奠定理论基础。

2 采气阶段天然气水合物的成因及条件天然气气井中含有地层水、杂质等物质，并沿内壁不光滑的油管流动，因此，具备形成水合物所必需的气体分子和液态水条件，一旦压力、温度条件满足，便会形成水合物。

影响天然气水合物形成的因素很多，概括起来可分为：（1）天然气的温度等于或低于水的露点，有游离水或液态水存在，均可形成水合物，在一定的压力和气体组成下，其温度低于对应的相平衡温度，水便容易形成亚稳态的晶格框架；通常情况下在开采过程中如果天然气内的压力降低则会造成天然气的温度下降，形成温度差，进而在采气井内的某一深度会达到水合物的形成温度；当采气系统内的温度降低，即便是在井筒内未形成水合物，但温度过低的天然气达到地面输气管线后，也给水合物的形成创造了条件，天然气内的有机气体形成水合物。

（2）水合物的形成与介质运动的方式和压力变化的条件有关，天然气的流动速度越快压力波动越大都会加快水合物的形成。

采气时，压力较高的天然气在高速流动时会把进杂质以及其他固体小颗粒带进入采气管线，一部分颗粒杂质会黏贴在井筒的内部增加采气井井筒的粗糙度，而固体小颗粒很容易成为天然气化合物晶体，加速输气管线中水合物的形成。

采油工程自喷及气举采油1. 简介采油工程是指利用各种工程措施将地下的石油资源开采到地面并加以处理的技术与工程。

自喷和气举采油是采油工程中常用的两种方法。

本文将对自喷和气举采油的原理、应用以及优缺点等进行介绍和分析。

2. 自喷采油自喷采油是指利用地下原有的能量将石油推到井口的采油方法。

其原理是通过人工注入压缩空气或其他气体到油层中，产生气体压力使石油从油井中自行流出。

2.1 原理自喷采油的原理基于气体流体动力学。

当气体注入到油层中时，由于压力差，气体会形成气体圈，在注气点周围的石油被压力推动，从油井中流出。

这种方法不仅可以提高石油的产量，还可以减少地面处理设备的使用。

自喷采油广泛应用于含水高、油藏压力低的油田。

通过注气增加油井的压力，提高油井产量。

自喷采油技术广泛应用于陆上和海上油田，尤其在海底油田中更有明显优势，可以减少地表设备的使用和对海洋环境的影响。

2.3 优缺点自喷采油的优点包括：提高产量、节约能源、减少设备成本、减少环境污染等。

缺点包括：需人工控制注气量、注气管道易发生堵塞、对油藏压力依赖较大等。

3. 气举采油气举采油是指通过注入压缩气体到油井中，利用气体的浮力将石油推至井口的采油方法。

与自喷采油不同的是，气举采油是通过气体的浮力来推动石油的上升。

3.1 原理气举采油的原理基于气体浮力和液体静压力之间的平衡。

在油井中注入压缩气体后，气体在井筒中产生浮力，将石油推向井口。

这种方法适用于油层厚度小、黏度大、含水率低的油田。

气举采油广泛应用于粘度高的胶状油藏和凝析油田。

通过注入压缩气体，可以减少石油的粘度，使其更容易被推至井口。

气举采油在油田开发中有着广泛的应用前景。

3.3 优缺点气举采油的优点包括：节约能源、提高产量、减少油井堵塞风险等。

缺点包括：对气体的流量和压力有较高要求、井下设备投资较大、油井产量下降后需要额外措施等。

4. 结论自喷和气举采油是采油工程中的两种常用技术。

自喷采油通过注气增加油藏压力，将石油推至井口；气举采油则通过注入压缩气体，利用浮力将石油推至井口。

气举采油法的名词解释气举采油法是一种常用于油田开发的提升技术。

通过注入气体（通常是天然气）到井底，形成气体泡沫，在地层中产生压力，推动原油流向井口，从而实现油藏中的原油提升。

这种方法不仅可以提高油田开采效果，还能有效降低开采成本，因此在油田行业得到广泛应用。

一、气举采油法的工作原理气举采油法的工作原理是利用注入的气体产生的泡沫使原油浮起，并形成一定的压力推动原油流向井口。

在注入气体的过程中，气泡与原油颗粒相互作用，形成气油两相流，提高了原油的可流动性和提升效果。

当气体进入井底时，由于温度和压力的变化，气体溶解在原油中，形成气泡。

这些气泡会上升到地层中，进一步推动原油的流动。

同时，气泡与原油颗粒摩擦产生的涡流作用也可以将原油从低渗透地层中提取出来。

二、气举采油法的优点和应用1. 提高采油效率：气举采油法能够有效地提高原油的采收率，尤其对于高粘度或高凝固点的油田来说效果显著。

通过注入气体并形成气泡，原油的流动性得到改善，可以将更多的原油从地层中提取出来。

2. 降低开采成本：相比于传统的水驱或蒸汽驱采油法，气举采油法的投入成本相对较低。

注入气体所需要的设备和维护成本较低，节约了油田开发的经济成本。

3. 适用广泛：气举采油法适用于不同类型的油藏，包括低渗透、高粘度、高凝固点等。

而且，与其他采油方法相比，气举采油法对油藏的压力要求较低，从而可以开发更多的次生油藏。

4. 环保和可持续：相比于传统的提升方法，如水驱或热力驱动采油法，气举采油法无需使用大量的水或能源资源。

这使得气举采油法更加环保和可持续，符合可持续发展的理念。

三、气举采油法的挑战和发展趋势1. 气体选择和输送：气举采油法中，选择合适的气体以及其输送的方式对于提升效果至关重要。

目前的技术仍然存在着选择气体和管道输送的一些局限性，未来需要不断改进和创新。

2. 气油相互作用的复杂性：气体与原油在地层中相互作用的过程涉及多种物理和化学现象，如气泡形成、油水界面张力等。

吉林油田：高效防气举升工艺增油
作者：暂无
来源：《石油知识》 2017年第1期
吉林油田自主研发的一体化高效防气举升工艺，截至2016年12月已在大情字井油田应用
88口井，标志着吉林油田低渗透油藏二氧化碳驱低产液、高气油比油井举升难题被成功攻克。

大情字井油田属于低渗透油藏，2008年开展二氧化碳驱矿场试验以来，采油井见到较好增油效果，但同时出现了气油比高、套压高等现象，影响举升效率。

吉林油田二氧化碳驱项目人员通
过理论分析和评价，自主研发设计了井下控流压工具、井下气液分离器、井下控压阀和防气泵，创新形成气举—助抽—控套一体化高效防气举升工艺，在88口井应用，有效将套压控制在2兆帕以内，泵效提高10%以上，满足了气油比300立方米/吨以下油井的正常生产需求。

（中国石油网王珊珊)。

·200·含有水蒸气或液态水的天然气，当温度、压力发生变化时极易产生天然气水合物。

水合物是在一定的温度和压力下，天然气的某些组分与液态水结合生成的笼形化合物，它与冰外形相同，但结构不同，严重时会导致井口采气管线冻堵，影响气井生产。

1　水合物生成条件高压、低温有游离水是水合物生成的两个必要条件，此外，由气流压力起伏或流动方向变化（如经过孔板、弯头、阀门等）产生的搅动或有晶核存在也会促进水合物产生。

图解法、平衡常数法、热力学模型法是常用的判断水合物生成温度和压力的方法。

2　水合物的防止方法2.1　注水合物抑制剂通过给井口采气管线内注入醇类以吸引水分子来改变水合物的性能，提高水合物生成压力或降低其生成温度，从而防止水合物生成的工艺称为注水合物抑制剂法，注入的这类物质称为抑制剂。

常见的有甲醇（MeOH）、乙二醇（EG）、二甘醇（DEG），还有部分盐类。

实践证明当各种抑制剂的质量浓度相同时，甲醇使水合物生成温度的下降幅度最大，乙二醇次之，二甘醇最小。

甲醇的蒸汽压最高，易进入天然气和液态水中，因此可直接注入，且适用于任何温度的天然气。

工程上处于经济性考虑，一般不对甲醇进行回收。

产气量小、间歇性注入的井，常用甲醇作为抑制剂，反之则使用乙二醇和二甘醇。

根据经验，当注入量超过0.11m 3/h 时用乙二醇比较经济。

2.2　注新型抑制剂动力学抑制剂和防聚剂是在上世纪末出现的，属于新型水合物抑制剂，它们与热力学抑制剂（如2.1所列举的）作用原理不同。

动力学抑制剂能够延缓水合物晶体形成，防止水合物堵塞。

N-乙烯基吡咯烷酮、羟乙基纤维素等都属于动力学抑制剂。

水合物防聚剂则能够阻止水合物聚结、生长，产生的水合物晶体很小，能够随气流一起通过管道，不堵塞管道，如烷基芳香族磺酸盐、季胺盐等。

2.3　井下节流器节流天然气节流压降的同时温度也在下降。

井下节流工艺是通过计算，在油管的适当位置安装节流嘴，一方面实现节流，另一方面对节流过程中气体的温度损失通过地层温度的加热进行补偿，经节流后的气流温度高于天然气水露点，再将地面集输管线埋深至土壤冰冻线以下，这样在地面管线、井口和井筒内都可避免水合物堵塞的困扰。

气井带压作业中水合物的形成及预防摘要：气井带压技术采用的是不压井的作业方式，是应用相应的带压设备在气井或是符合气井带压环境条件下进行的井下作业，但在实际的作业过程中，由于天然气水合物的形成，会严重影响整个作业的进程，尤其是在特定条件下，因天然气水合物造成风险明显增加，不仅给作业带来了一定的阻碍和困境，也严重威胁了作业人员的人身安全。

因此为降低在实际作业中天然气水合物带来的风险，本文从天然气水合物的概况和形成原因为基础出发，分析天然气水合物在气压带井作业中形成的位置和影响，并提出相应的预防措施。

关键词：气井带压作业；水合物；形成原因；预防措施前言：在进行油气资源开采的过程中，对于以往在修井作业，修井液会直接进入地层的油气藏中，不仅影响了对油气资源开采的效率，还会相应的增加工作量，提高油气资源的勘探成本，甚至会对井下的环境造成一定的污染，这样的井下作业已经不适合如今的开采工作。

近年来为提高油气资源的开采效率，满足我国对油气等能源的需求，大多数能源企业在开采油气能源的过程中引进带压作业工艺技术，在应用的过程中具有明显的效果，但气井带压工艺技术在实际的作业中也具有一定的难点问题需要解决，尤其是天然气水合物形成后带来的风险，逐渐引起了人们的重视，为保证油气开采过程中井下作业的安全性和可靠性，有效的降低天然气水合物形成后带来的高风险作业，就必须要但针对气压带井作业中天然气水合物的形成进行具体的分析，并研究和应用有效的预防措施。

1天然气水合物的概念和形成条件1.1天然气水合物概念简介天然气水合物也被成为可燃冰，是天然气和水在一定温度和压力环境条件下形成的类冰状结晶物质，整体外观像冰，遇明火可引燃，因此也被被成为“气冰”或“固体瓦斯”。

天然气水合物在燃烧后会产生少量的二氧化碳和水，相比其他常见的能源污染较少，而且储量大，主要分布在海洋或陆地的冻土层中，在全球范围内的分布广泛。

1.2天然气水合物的形成条件天然气水合物的形成条件可分为四个方面，第一，生成天然气水合物的必要条件就是必须在具有充足水分的条件下，即气体中的水蒸气分压必须大于水合物的水蒸气分压；第二，一些烃类和杂质可以促使水合物的生成，比如直链烷烃中CH4、C2H6、C3H8等，其密度越高，就越容易形成水合物；第三，低温和高压的环境下有利于水合物的形成；第四，当输送流速高于3m/s以上的情况下，容易形成水合物[1]。

2024年油井的管理和防护方法油田开发过程中，油(气)水井经过长期的生产，不仅地下情况在不断地改变着，而且井的本身也在不断地发生变化。

同时，由于人为的因素、自然灾害(地震)等的影响，也会使油水井出现复杂情况，甚至发生井下事故。

在这些情况下，油水井就会由正常生产状态变为不正常状态，导致停产、停注，影响到油田生产的正常进行。

泵是机械采油中经常使用的工具，它在井下长期工作，会受到腐蚀和磨损，会造成零部件失效，这就需要将这些泵起出地面进行检修或更换。

砂岩油藏在油井中出砂是常见的情况，砂子的危害比较大：一是掩埋油层及堵塞油管出油通道，二是容易掩埋和卡住井下管柱造成井下事故，三是磨损与破坏井下设备和工具，这些都影响到油井的产量。

在油田生产过程中，如果油井大量出水，就会给原油生产带来严重的危害。

因而，对大量出水的油井必须采取治水措施。

套管一旦损坏，有可能造成井内液体的大量漏失，井口压力降低，注水井泵压下降，注水量增加，产量减少，严重时井口地面附近冒油气，或者套管下陷。

因此要对套管进行修复。

1．设备搬迁安装过程中的安全注意事项接到修井任务后要到现场进行勘察，为现场施工做好准备。

需要拖拉机平整井场时要注意地下管线，防止压断或铲漏；设备搬迁时，值班房的拖钩要系保险绳，拖运时值班房内严禁坐人；值班房要摆在井场上风向，距井口不得小于20米；井场照明及值班房用电必须符合安全标准，输电线架空拉设，井场内线路要全部为电缆线，并且不得有中间接头，电气设备要安装漏电保护器，雷雨天气应特别注意用电安全；通井机在井场间搬迁，需要用平板拖车(也称为背车，这种车辆能将其他车辆背来背去)运输，在通井机上下拖车时要有专人指挥，通井机靠近爬梯时要停车观察，确认履带对准爬梯后再往上爬；抽穿钢丝绳是利用钢丝绳把通井机、井架天车、游车联系起来，构成起升系统，穿钢丝绳时，天车上的操作者不能用手扶、撑钢丝绳，防止挤伤手臂；钢丝绳跳槽时应及时告知地面人员停止抽拉，严禁在游车大钩处于悬吊状态时进行处理，应将游车大钩固定在井架上(即卸载后)再进行处理。

安棚凝析气井水合物形成原因及对策安棚凝析气井水合物形成原因及对策安棚凝析气井是由石油勘探开发兴起的一种采油工艺，它是将蒸汽或高温高压气体注入油藏刺激天然气的崩解和油的崩解而提高油井生产，同时可以减少井口流量和稳定油层压力，如此而得名。

该工艺需要大量热能，热能空间会在油藏和安棚空间中产生。

油井是最容易形成水合物的地方，即使比较低的温度也可能在油的下游形成水合物。

主要原因有以下几点：第一，油层注入量过大，安棚凝析井时注入的油太多，导致该段油井因液态库仑释放的热量而形成水合物。

第二，干燥剂投入过量。

使用干燥剂，如季胺液，生成水合物。

另外，油藏气状固体溶液也是水合物形成的原因之一。

第三，流行去相过程反作用。

例如，氢气与乙烷结合时构成水合物，而乙烷与氦气结合时构成油膜，但是在安棚凝析井中，两者的流量关系可能打破平衡，从而使氢气与乙烷形成水合物。

第四，亚像温度过低，安棚凝析处理过程中，由于压力下降，蒸汽温度可能较低，凝析处理空间中亚像温度较低，比如气液亚像温度可能低于100℃，导致温度不稳定，尤其是深层油藏，这容易形成水合物。

因此，为了防止水合物在安棚凝析气井中形成，应采取以下对策：首先，应减少油井内的油流量，控制油的注入速度，保证安棚凝析的良好进展，使凝析处理空间的温度趋于稳定，避免水合物的形成。

其次，应加强干燥剂的施用，如季胺液的投入，选择最佳的施用量，例如，油流速增加，使用量应适当增加，以减少水合物的形成。

第三，控制亚像温度。

应尽量保持亚像温度稳定，避免过低或过高，同时使用氦气加压设备，可以在一定程度上维持亚像温度的稳定，减少水合物形成的可能性。

最后，应监测油层温度，以检测水合物的变化，并采取必要措施加以改善。

3吕景昶,试采高级工程师,1964年出生;毕业于合肥工业大学地质系,现任华北石油局井下作业大队研究所所长;主要从事于油气井和煤层气井的测试和试采工程技术工作。

地址:(450042)河南省郑州市须水华北石油局井下作业大队。

电话:(3)。

天然气井水合物的形成及解决措施吕景昶3　马德志　杨朝霞(中国石化新星公司华北石油局) 吕景昶等.天然气井水合物的形成及解决措施.天然气工业,2001;21(增刊):111～112摘　要　未经处理的天然气中都含有一定的水蒸气,它在一定的条件下会生成冷凝水、冰塞和水合物。

水合物是一种笼形晶格包络物,即水分子籍氢键结合成笼形晶格,而气体分子则在范德华力作用下,被包围在晶格的笼形孔中,在一定的温度和压力条件下,由天然气中某些气体组分和液态水形成的白色结晶固体,极易产生堵塞。

因此,针对施工中遇到的问题,相应采取了对水合物形成压力的预测,使作业时的起下电子压力计尽可能选择在形成水化物前下入和求产结束后提出。

通过在井内管柱内注入甲醇和乙二醇进行预防和解堵,使用甲醇的成本和效果都优于乙二醇。

地面采用小型水套炉进行加热的方法。

鄂北6口天然气井9层现场施工表明效果良好。

主题词　鄂尔多斯盆地　北　气井　水合物　预防措施 水合物是一种晶状固体物质,极易形成在井内离地面一定距离的试采管柱里,造成在施工过程中掉压力计等事故;及在地面的阀门、分离器、流程的弯头等处产生堵塞,使试采工作中断,影响施工进度和资料的准确录取。

水合物的形成条件 水合物的形成是在一定的温度和压力条件下,由天然气中某些气体组分和液态水形成的白色结晶固体。

外观类似松散的冰或致密的雪,密度为0.88～0.90g/cm 3。

戊烷和己烷以上烃类一般不形成水合物。

(1)必要条件有二:①气体处于水汽的饱和或过饱和状态并存在游离水;②有足够高的压力和足够低的温度。

(2)辅助条件有三:①压力的波动以及气体的高速流动;②流向突变产生的搅动;③水合物晶体的存在及晶种停留的特定物理位置(如弯头、孔板、阀门、粗造的管壁)。