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    目前天然氣的低價(jià)格給生產(chǎn)者帶來了越來越大的壓力，使其盡可能高效和具有成本效益。尋求降低成本和增加收入的方法正在引領(lǐng)越來越多的人密切關(guān)注如何在老化井中維持生產(chǎn)，同時(shí)確保所有生產(chǎn)的天然氣都能準(zhǔn)確測(cè)量。本文探討了使用柱塞舉升方法來保持現(xiàn)有的和通常較舊的氣井生產(chǎn)，檢查所涉及的一些挑戰(zhàn)，并就如何最好地實(shí)施該技術(shù)提出建議。
 

隨著年齡的增長(zhǎng)，井內(nèi)充滿了液體：
    在氣井的早期，生產(chǎn)速度和速度通常足夠高，以保持井筒不受液體積聚的影響。存在的任何液體被帶到表面，夾帶在氣流中。氣體的高湍流和速度容易提升液體，井以穩(wěn)定的流速產(chǎn)生。隨著井的老化，油藏壓力隨著流速和流速而下降。氣體提升特性發(fā)生變化，液體開始聚集在生產(chǎn)油管的壁上。液體最終仍然向上移出井，但效率低于以前。隨著氣體速率和速度繼續(xù)下降，向上移動(dòng)的管壁上的液體開始停止，液體限制氣體流動(dòng)。當(dāng)足夠的液體積聚時(shí)，形成液體“slu”。
    在這個(gè)生產(chǎn)階段，儲(chǔ)層仍然在液體段塞下建立足夠的氣體壓力以克服靜水壓力并迫使段塞回到管道上。氣體膨脹，一些氣體攜帶液體，一些氣體滑過液體。這會(huì)將大部分液體帶出井筒，但會(huì)阻礙氣體流動(dòng)并導(dǎo)致流速降低。slu to會(huì)對(duì)下游設(shè)備造成很大的壓力，但這是老化井正常生產(chǎn)的一部分。最終流速降至臨界值以下，因?yàn)闆]有足夠的氣體壓力將液體輸出，并且氣體產(chǎn)生被阻塞，導(dǎo)致井被殺死。需要采取更直接的措施來清理井筒并保持生產(chǎn)。
取出液體：
    可以采用幾種方法將液體塞子從井中取出并恢復(fù)生產(chǎn)。也許最簡(jiǎn)單的方法是排污：將井排放到大氣中，以便釋放背壓，并且地面中的氣體壓力可以克服任何液體塞子，將其吹出。雖然通常有效且廉價(jià)，但這種方法每次使用時(shí)都會(huì)向大氣中釋放出一股甲烷。這會(huì)浪費(fèi)產(chǎn)品，并且此類釋放受到嚴(yán)格的監(jiān)管。
其他方法包括：
    1.注入可能導(dǎo)致腐蝕問題的發(fā)泡劑
    2.安裝速度管
    3.使用各種電動(dòng)或液壓泵，需要適當(dāng)?shù)碾娫?br />     這些方法的安裝和操作成本很高，需要停機(jī)安裝并增加維護(hù)要求。
輸入柱塞：
    另一種解決方案是安裝柱塞升降系統(tǒng)，其安裝相對(duì)便宜，不排放甲烷，不使用消耗品并且需要最小的動(dòng)力。該設(shè)備包括位于井頂部的柱塞頭組件（也稱為潤(rùn)滑器）。電子控制器在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間保持和釋放柱塞。需要各種閥門，以及多個(gè)壓力和差壓（DP）流量計(jì)（見圖2）。功耗通常足夠低，以允許太陽能集熱器驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)。
    動(dòng)作很簡(jiǎn)單：一個(gè)尺寸接近但小于井管直徑的柱塞落到井底，它落在保險(xiǎn)杠彈簧上。井在頂部關(guān)閉，允許壓力積累。當(dāng)壓力足夠高時(shí)，井打開，壓力可以將柱塞推向管道，將液體提升到其上方并釋放氣流，從而恢復(fù)生產(chǎn)。當(dāng)柱塞彈出并保留時(shí)，柱塞被捕獲，直到水柱最終重新形成并且整個(gè)循環(huán)重復(fù)。在某些井中，清理周期可能每小時(shí)運(yùn)行幾次。
 

流量計(jì)面臨的挑戰(zhàn)：
    雖然柱塞舉升系統(tǒng)運(yùn)行良好，但它對(duì)測(cè)量氣體流量提出了一些挑戰(zhàn)，主要是因?yàn)樗沽髁坑?jì)受到大的尖峰。當(dāng)柱塞到達(dá)井口頂部時(shí)，氣流急劇增加，導(dǎo)致大的壓力峰值（見圖2）。這種尖峰在每個(gè)柱塞循環(huán)中發(fā)生，并且可以使維持氣流測(cè)量精度變得困難。選擇DP流量計(jì)時(shí)，需要考慮這些運(yùn)行條件。
    大多數(shù)使用柱塞舉升系統(tǒng)的井通常安裝DP流量計(jì)，其設(shè)計(jì)用于在正常操作期間在主要元件上具有低于250英寸水柱（wc）的DP值，其高達(dá)96％的時(shí)間。因此，用戶選擇具有在正常操作期間最準(zhǔn)確的范圍的DP發(fā)射器。
    然而，當(dāng)用戶選擇傳感器上限接近250英寸wc的發(fā)射器時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題，因?yàn)槿魏胃哂谏舷薜淖x數(shù)都會(huì)記錄為發(fā)射器高飽和度。當(dāng)柱塞從管道中排出時(shí)釋放的大量氣體可以將DP讀數(shù)傳送到高達(dá)800英寸wc的主要元件上，從而將流量計(jì)推離秤（見圖3）。
 

    因此，不會(huì)測(cè)量在柱塞吹出之間收集的氣體體積和壓力恢復(fù)到流量計(jì)可以再次讀取的正常水平的壓力。捕獲氣體，但不包括在井的總流量報(bào)告中。這可能導(dǎo)致每個(gè)井口每年低估生產(chǎn)數(shù)萬美元。
    為了解決這個(gè)問題并閱讀這些DP峰值，顯而易見的解決方案是為流量計(jì)配備一臺(tái)DP變送器，該變送器能夠達(dá)到更高的上限范圍，通常為1000英寸wc。這解決了誤讀尖峰的問題，但是當(dāng)流量處于正常水平時(shí)可能導(dǎo)致不太準(zhǔn)確的值。傳統(tǒng)的DP流量計(jì)的上限范圍為1,000英寸wc，接近或低于250英寸wc，當(dāng)井流量達(dá)到96％時(shí)，將產(chǎn)生不太準(zhǔn)確的讀數(shù)（見圖4）。即使這些與規(guī)模相關(guān)的小規(guī)模誤差也會(huì)隨著時(shí)間的推移而復(fù)雜化，從而導(dǎo)致錯(cuò)過天然氣，從而錯(cuò)過了美元。
 

    解決這個(gè)問題的一種更復(fù)雜的方法是堆疊或搭載具有不同范圍的多個(gè)發(fā)射器，以精確測(cè)量高流量和低流量。這種做法很常見，但它需要至少兩倍的發(fā)射器及其增加的連接點(diǎn)，維護(hù)，初始和安裝成本。
不準(zhǔn)確的流量測(cè)量的經(jīng)濟(jì)后果：
    這種高壓氣體爆炸不會(huì)因?yàn)樵诰谔帨y(cè)量不正確而丟失。但是，直到它在交付鏈的更遠(yuǎn)處才可能被識(shí)別。生產(chǎn)者有效地將其交給管道運(yùn)營(yíng)商，并且不會(huì)歸因于正確的來源，低估了向特許權(quán)使用者和天然氣生產(chǎn)商支付的費(fèi)用。如果天然氣以每1000立方英尺3.00美元的價(jià)格出售，并且在壓力峰值期間錯(cuò)過了總體積的2％，即使每天只能產(chǎn)生200,000立方英尺的耗盡井也可能每年損失超過4000美元的收入。一個(gè)更典型的井每天產(chǎn)生400萬立方英尺，每年將超過85000美元。當(dāng)生產(chǎn)利潤(rùn)薄時(shí)，準(zhǔn)確的生產(chǎn)和成本信息對(duì)于合理的決策至關(guān)重要。