郝冠中，宁 梅，毕静宜，朱 攀，刘丽萍，高旺斌，郄喜飞

（中国石油长庆油田分公司第一采气厂，陕西靖边 718500）

苏东南区位于苏里格气田东南部，是典型的致密低渗气田，气井普遍具有“压力产量递减快，低压低产时间长”的生产特点，自2010 年投入开发以来，已快速建成30×108m3生产规模，目前低压弱喷产水气井近400 口，占总井数45.40 %，给气田开发带来巨大挑战。为此，2018 年在苏东南区开展了压缩机负压开采工艺试验，评价了工艺适用性，为后期推广应用提供了技术支撑[1]。

1 压缩机负压开采工艺介绍

GasJack 撬装式压缩机是一种紧凑撬装式井口压缩机，该系统将天然气低压抽吸、油水分离、天然气压缩三个工艺过程集成于一体，是一种低产井降压生产设备。GasJack 撬装式压缩机装置的核心设备为V 型燃气压缩机，由入口第一分离器，入口第二分离器，储液排液罐，进气过滤器，风机、空冷器、自动控制系统等设备集成为一台天然气压缩及回收装置。

1.1 GasJack 压缩机的工作原理

井口天然气通过管线连接进入入口调节阀，将压力调节至适合该压缩机的进气压力后，进入第一气液分离器，进行初步的油水分离和杂质过滤。第一气液分离器分离后的天然气进入第二气液分离器，再次进行气液的精分离，分离后的液体进入储液排液罐，被间歇排放到指定的地方，天然气则进入精过滤器到达燃气压缩机入口。精过滤后的天然气进入压缩机进行压缩，然后经过冷却器冷却后，进入外输管网。当储液罐的液位达到一定高度时，液位控制阀自动打开，将液体输送至污水系统。

1.2 GasJack 压缩机主要特点和技术参数

（1）移动式撬装燃气压缩机，整体式V 形压缩机组，一边压缩，一边动力，共用一根曲轴，不需要进行功率转换；

（2）工艺气系统、分离系统、冷却系统、润滑油系统和控制系统等整体成撬；

（3）进气压力为-0.07 MPa～0.42 MPa，排气压力为0.14 MPa～2.8 MPa；

（4）最大排量0.9×104m3/d～2.1×104m3/d；

（5）转速800 r/min～2 400 r/min；

（6）燃气耗量70 m3/d～80 m3/d；

（7）分离器水处理能力≤8 m3/d（见表1，图1）。

表1 GasJack 压缩机工艺关键参数对照表

2 GasJack 负压开采试验情况

图1 GasJack 压缩机性能曲线图

J52 井，苏东x 站，无阻7×104m3/d，静态分类Ⅱ类，投产于2015 年12 月，试验前已无阻生产360 d，油套压1.88 MPa/6.23 MPa，核实产量3 500 m3/d～4 000 m3/d，每天平均出液量0.25 m3。截止2019 年1 月22 日停机，压缩机累计运行63 d，运行1 458 h，日均产气0.695×104m3，日均多生产0.3×104m3，累计产气42.381 4×104m3，累计多生产18.1×104m3，累计出液量57.6 m3，日均产液量0.91 m3（见图2）。

（1）试验前产量核实：2018 年11 月20 日连通管线，前期评价导旁通生产，核实气井自身产能为0.4×104m3。

（2）小排量模式落实产水：2018 年11 月23 日启机试验开始，首先用“4+0 模式”开始试验，观察油压套压下降，“4+0 模式”处理能力较弱，主要目的是观察气井生产情况，落实产水，运行3 d 后，油压稳定，基本不产水。

（3）大排量模式降压生产试验：机组调至“2+0 模式”，可以增加机组的处理量，加速抽吸，能使气量达到7 000 m3～10 000 m3，从2018 年11 月30 日至2018年12 月10 日期间共产液47 m3，该模式导致油压迅速下降，油压最低降至0.12 MPa，气井出液较多，机组处理液体不及时造成停机，随后油压得到恢复。受排液能力的影响（分离器罐容0.2 m3），后续油压下降后通过控制处理气量保证机组连续运行。2019 年1 月16 日后，随着前期持续降压生产，井筒及近井地带积液被排通，气井产能恢复，日产气量上升至12 000 m3。

图2 J52 井措施生产动态

（4）J52 井最佳运行工况确定：从图2 分析选用“2+0 模式”在没有液体情况下，排气压力基本保持在1.9 MPa，进气压力调到最大0.34 MPa，理论处理量达到10 560 m3。实际情况因气井出液，将进气压力调至0.24 MPa，理论处理能力达8 000 m3，后期当气井能量充足后，油压大于管压时，部分气体可以通过旁通阀进入外输，日产气量上升至12 000 m3左右，油压0.4 MPa～1.6 MPa，套压3.2 MPa～5.6 MPa。

本次试验共63 d，共试验三种模式，日均多生产0.3×104m3，共多生产18.1×104m3，增压后油压套压从1.88 MPa/6.23 MPa 降低至0.12 MPa/2.7 MPa，日均产水从0.25 m3上升至0.91 m3。通过一系列调试、运行，使用GasJack 压缩机增压后，降低井口压力，增大生产压差，提高气井自身携液能力，从而加快采气速度，具有一定降压增产的作用。

3 结论与认识

（1）该机组具备一定的排液及增产能力，其主要原理是通过降低井口压力、增大生产压差、提高井筒携液能力来排液，增大生产压差，提高气井产量及最终采收率。

（2）现场装置运行仍需人员值守，建议增加远程监控的功能，实现设备远程实时监控，降低作业风险及人工劳动强度。

（3）建议进一步增加机组处理能力，或者将2 台至3 台压缩机并联使用，对大井丛多口气井实施轮换增压开采，进一步释放井组的整体产能，提高开发效益。

（4）可作为苏东南水平井排水采气的一种补充工艺，完善整体排水采气体系，对于提高整体开发效果，保障气井稳产有一定意义。