董瑜 彭龍 王江 宋潔 李翔(長慶油田第四采氣廠 陜西 西安 710000)
蘇里格地區(qū)氣井井下節(jié)流技術的使用在帶來工藝上的便利的同時也給氣井生產動態(tài)監(jiān)測帶來了一定的困難,在這一情況下我們必需努力在井口尋找一些有效的方法來監(jiān)測氣井生產動態(tài)情況。
氣井生產中經常發(fā)現(xiàn)套壓波動,引起壓力波動的原因很多,氣井壓力上升最直接的原因就是地層能量的恢復,而地層能量的恢復主要有兩方面原因。一、氣井產量減小或關井地層壓力回復;二、氣井外圍儲層供氣能力加強。而關井、限產、井下作業(yè)、產水等均會引起地層能量恢復導致壓力升高。
根據(jù)壓力上升的圖版類型,可分為3種:1.周期性壓力波動;2.平均壓力升高;3.階段性壓力升高。
這類井有蘇36-15-18、蘇36-15-19、蘇36-16-13等井。
蘇36-15-18井2007年6月10日投產,日均產量約0.6210×104m3,累計產氣量594.1471×104m3。
蘇36-15-19井2007年6月10日投產,日均產量約0.575×104m3,累計產氣量479.6892×104m3。
08年夏季壓縮機停止運轉,上述兩口井壓力較前期顯著升高,在一個較高位置上緩慢下降,但壓降速率基本和壓縮機停止運轉之前基本持平。導致其壓力升高的直接原因是外輸壓力的升高,內外壓差減小,產能較差的井產量隨之降低,甚至不產氣,地層能量恢復,套壓升高。
這類壓力升高圖版類型的特點是壓力升高受外輸壓力影響,并且壓降速率變化不大,當外輸壓力降低時,套壓又會回到較低水平上運行,產量也隨之變大。
出現(xiàn)這種情況的井主要有蘇6-1-16、蘇6-5-3、蘇6-15-13、蘇36-1-20、蘇36-7-20、蘇36-8-17、蘇36-8-17、蘇36-13-16等井。
蘇36-7-20井2007年6月10日投產,日均產量約0.6210×104m3,累計產氣量594.1471×104m3。該井于08年9月3日和9月14日兩次更換節(jié)流器,9月份之后壓力持續(xù)上升,至今仍比較平穩(wěn)。
蘇36-8-17井2006年8月1日投產,日均產量約0.7300×104m3,累計產氣量1897.3050×104m3。08年8月1日更換節(jié)流器后,壓力開始明顯上升,直至近期,壓力才開始出現(xiàn)下降趨勢。
這些井經過更換過節(jié)流器調產之后產量變小,地層能量得以恢復,壓力回升,且壓降速率變小。
這類壓力上升圖版類型和階段性壓力上升的區(qū)別在與壓降速率變小,并且這種壓力上升不是暫
時的,會一直在一個較高水平上運行。
在生產過程中發(fā)現(xiàn)部分井正常生產時套壓有周期性的壓力波動,下面列舉幾口典型壓力上升井。
蘇6-15-9井2007年7月29日投產,日均產氣量約0.4×104m3,累計產氣量361.974×104m3。該井在8 M pa生產時壓力波動頻繁,從08年五月份至今,呈比較規(guī)律的周期性變化。但日產量變化不明顯。
蘇36-7-4井2007年7月22日投產,日均產量約0.546×104m3,累計產氣量383.6534×104m3。該井壓力變化周期比較長,波動不如上井頻繁,但長期觀察還是發(fā)現(xiàn)壓力在上下波動變化。
周期性壓力變化圖版的特點是,壓力會在無外界因素的干擾下出現(xiàn)上升趨勢,并在隨后的一段時間內快速下降,之后又會上升。就這樣,壓力周而復始地呈現(xiàn)出周期性的變化。并且下降的速度總大于上升的速度。其變化周期長短不一,上述兩口井代表了兩種不同的周期性壓力變化的類型。兩種類型都符合壓力上下波動的特點。
上述產生套壓上升的井都是Ⅱ類偏下井或Ⅲ類井,在氣井生產中,如果產能不足,在生產過程中,不能完全靠自身能量將凝析水帶出,就會造成井筒積液。井筒積液將增加氣層的回壓,影響氣井的生產能力。如果井筒積液量過大,可使氣井完全停噴。這種情況經常發(fā)生在低壓井內,在高壓氣井中,由于流速高,液體會以段塞形式被帶出地面。油管中的水比套管中的多而且氣井處于開井狀態(tài)時套管封閉水很難在套管中形成大的水柱,水被迫進入油管,地層壓力開始回升,其回升壓力大于套管中靜水壓力,套壓就會相應升高。這種情況類似于關井恢復壓力。井筒積液導致地層壓力升高,當?shù)貙幽芰可叩揭欢ǔ潭葧r,地層壓力和液柱壓力壓差變大,氣流就會把積液帶出一部分。當兩者壓差不夠大時,氣流攜液能力不足以把液帶出,這時產氣產水量都比較小。因為上述生產井下了節(jié)流器的緣故,所以看不出油壓的變化,如果沒有節(jié)流器,可以看出油壓降低,油套壓相差較大的情況。
一般情況下,多數(shù)氣水井在正常生產時的流態(tài)為環(huán)霧流,少量液體(凝析水或地層水)以液滴的形式由氣體攜帶到地面,氣體呈連續(xù)相而液體呈非連續(xù)相。但當氣相流速太低,不能提供足夠的能量使井筒中的液體連續(xù)流出井口時,液體將與氣流呈反方向流動,并積存于井底,這樣,氣井中就會形成積液。
對于積液來源于凝析水的氣井,由于天然氣通常在井筒上部達到露點,液體開始滯留在井筒上部,只要有連續(xù)的氣流,就容易將這些少量的液滴攜帶到地面。對于積液來源于地層水的氣井,由于液體是從井下產出的,井筒下部壓力梯度較大,在氣井帶液生產過程中,氣液會以段塞流、環(huán)狀流、泡狀流等流態(tài)形式出現(xiàn)。一旦流速低于臨界流速,就會使氣井停噴。
出水氣井的井口油、套壓力差及其變化曲線,是井筒中是否存在積液的晴雨表,通過研究和分析,可以總結出幾種比較直觀的判斷方法:
(1)產氣量和油套壓力波動較大
(2)油套壓差異常增大
(3)產量和油壓低,與套壓走勢不同步
出現(xiàn)這種情況時氣井生產能力會受到嚴重影響,氣井出水還會造成是井底近區(qū)積液,產層由于“水侵”、“水鎖”、“水敏性粘土礦物的膨脹”等原因,使得氣相滲透率受到極大傷害,這將嚴重影響氣田最終采收率。建議產生上述情況的井投放泡排劑。
周期性壓力波動、階段性壓力升高、平均壓力升高基本涵蓋了壓力波動的形態(tài)。根據(jù)圖版類型,即可基本確定引起壓力波動的原因,為更好的進行壓力的動態(tài)監(jiān)測,提供了可行和簡便的方法。