在气井生产过程中，低效井的有效增产一直是用户追求的方向。低产井的形成原因有很多，可能是由于生产年限较长造成压力降低，也可能是由于地层水或天然气中的凝析水的影响造成气井井筒的积液，从而导致气 井生产压差减小，天然气产量降低。针对于积液问题，需要采取合理有效的排水采气措施。目前泡沫排水（以下简称泡排）采气工艺具有施工容易、收效快、成本低、不影响日常生产等优点，成为气田开发的有效增产措施，在采气生产中得到广泛应用。
泡排采气工艺是将表面活性剂注入井底，借助于天然气流的搅拌，与井底积液充分接触后，产生大量较稳定的低密度含水泡沫，泡沫随着气流将井底积液携带到地面，从而达到排水采气的目的。
泡排采气工艺的现状与问题
由于目前井口泡排加注装置大多靠人工手动来管理，且缺乏必要的科学指导，导致气井普遍存在如下问题：
➢ 泡排智能化程度不高，加注操作、加注周期、加注量等控制参数都需要人工来进行调整控制，因此采气工艺管理方面的工作量很大。并且随着低产井数的增加，措施气井工作量逐年增加。
➢ 控制方法多数通过人为估算，缺乏定量分析，管理不够精细化。同时导致泡排无效井数目比例高、泡排措施整体有效率低。
➢ 泡排采气对人员的技术水平要求比较高，技术人员相对短缺。
气井智能管理解决方案
针对上述现状与问题，急需将异常人工判识、措施效果、人工实施的传统管理方式转变为依靠气田的数字化建设成果实施的气井智能管理方式，并配合相应的智能设备实施。这对于降低员工的劳动强度、减少排水采气成本、提高安全性、降低空气污染等都具有无比重要
的意义。
北京龙鼎源科技股份有限公司根据近 20 年的现场经验，以泡排工艺的智能化控制为突破口，结合间歇开关井技术，设计出一套气井智能管理控制系统，可实现气井生产状态就地诊断，异常保护，远程报警，达到气井的智能管理和精准控制，有效提升低效气井的产气量和管理水平，进一步降低现场人工措施作业的劳动强度和费用，实现了“降成本、提效率、增效益”精细化管理要求和目标。
气井智能管理控制系统框架
气井智能管理控制系统由软件系统和硬件系统两部分组成，其中典型硬件系统包括 RTU、配套仪器仪表、太阳能供电系统、通讯系统（电台、4G 模块、WIFI 模块等）组成；软件系统包括编程软件、设备接入接口软件及上位机软件等组成，系统核心的 RTU 部分采用龙鼎源拥有自主知识产权的 DRAC-200 RTU，DRAC-200 不仅具备常规的 RTU 功能，同时内置了气井智能管理模块，可以有效提升低效气井的产气量。上位机软件推荐采用龙鼎源自主研发的DRESS21C 监控软件，它不仅可显示井场的主要设备参数，同时集中了智能管理的 HMI 管理界面。
气井智能管理模块
气井智能管理模块依据套压、油压、管压、流量及其他井口参数，自动分析气井生产状态，自动生成智能控制指令，自动控制井口泡排装置和开关井装置（电磁阀、可控针阀），实现气井生产状态、异常保护、远程报警的就地诊断与控制；实现泡排、间歇、泡排 间歇的就地自诊断管理和就地智能控制。智能管理模块提供了多种控制模式，包括人工远程手动控制模式、HMI 干预程序自动控制模式、RTU 智能自诊断控制模式，每种控制模式都有更为详细的子模式可供用户选择。根据现场情况，控制模式主要分为两大类：间歇开关井控制类和泡排采气工艺控制类。其中泡排的算法主要有 2 种：积液量法和经验法。
⚫ 积液量法：根据井口油压、套压和产气量等参数，应用套管静压梯度、油管流动气柱的算法计算井筒积液量，从而得出加注剂量和目前药剂的浓度。
⚫ 经验法：根据以往的经验值设置起始的最低加注量，运行一定时间后，再进行分析，根据不同井况，调整下次的加注剂量，并根据措施效果调整加注的次数。
试验效果
通过在国内某著名气田的现场应用试验，可以看出采用了气井智能管理控制系统后，试验井的油套压差明显降低，日产气量显著升高。
1) 井口自诊断泡排（经验法）试验的情况及效果——日产气量增加了 28%
2) 井口自诊断间歇生产试验的情况及效果——日产气量增加了 45%
经济价值与应用前景
通过该气田现场的应用试验和措施前后的效果对比，采气技术员和井口操作人员工作量大幅度减少，试验井口油套压差减少了 22.4%，日产气量增加了 27.1%，经济效益提高了 24.3%。 随着天然气的深度开发，越来越多的气井随着天然气的持续开采及含水量的影响变得低效，气井智能管理控制系统可以通过独有的算法对低效井的生产进行多模式多措施智能化管理控制，使其变得更高效，大大提高了低效气井的产量，具有极其广泛的实际应用价值。
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