李華 李志敏 王文君 韓鵬 路秋銘 李衛(wèi)兵
摘要:氣井在生產過程出現積液會極大的影響產量,嚴重時造成停產,恢復因積液停噴井成了目前氣田開發(fā)所面臨的問題。討論了影響氣井產能的諸多因素,分析了產水氣井的攜液能力,以靖邊氣田為例,探討了目前常見的積液井復產工藝,為后續(xù)氣井排液措施制定提供依據。
關鍵詞:輸氣管道;腐蝕性;腐蝕防護;緩蝕劑
中圖分類號:TE377[HTH]文獻識別碼:A[HT]
靖邊氣田位于陜北斜坡中部、中央古隆起東北側,北東向走向,屬于低孔、低滲低豐度的復雜氣田。主力投產層位為馬五組1+2氣層,深度一般為3000~3800m,根據已開采氣井化驗分析,天然氣硫化氫含量較低,產水井隨機分布,無統(tǒng)一氣水界面,部分井由于積液而導致停噴[1]。平面上產水氣井多分布于西部區(qū)域,各生產層位積液停噴井皆有出現,積液停噴成為了影響單井產量的重要因素之一,針對積液井的復產工藝的實施,對提高產量顯得尤為重要。
1 氣井產能影響因素
1.1 采氣管柱尺寸對產氣量影響
不同管徑尺寸對流體在流過時的壓力損失和攜液能力都大不相同,根據氣井攜液理論分析表明,生產管柱內徑越大,需要的自噴攜液能力越強,不利于排水。因此,當氣井攜液量增大時,可考慮采用小管徑尺寸進行生產[2]。
根據流入動態(tài)曲線及不同管徑下流出動態(tài)曲線,繪制成相關數據圖,見下圖。分析得到,管柱尺寸從1 in增大到2 in時,產氣量增幅較大,之后再增大管徑后產氣量增幅減小。
油管尺寸與產氣量關系圖
1.2 井口壓力對產氣量影響
井口壓力為流體受井底流壓驅使作用,流到井口后的剩余壓力,依據不同井口壓力下流入和流出動態(tài)曲線的,可以得到當井口壓力逐漸降低時,即地層壓力假設不變,生產壓差增大,井底流壓降低,來提高氣井的產量。當氣井產量降低時,可以適當的擴嘴,來提高氣井產量,增強攜液效果。而地層壓力降低后,只能通過關井恢復地層壓力。
1.3 影響氣井產能因素
(1)地層產水,井底積液后回壓增大,壓制氣體流入井筒;
(2)氣體從地層流入井筒后,由于溫度壓力發(fā)生變化,形成水合物堵塞井筒;
(3)回壓增大,增大了氣體流出阻力;
(4)流體在管柱內摩阻較大,影響流體流動。
2 產水氣井攜液能力分析
采用李閩氣井極限攜液流量來進行分析,見式1,式2。分析認為,管柱尺寸的增大,使得攜液流量增大,當井深增大時,臨界流速降低,流量增大。后期采氣過程,建立采用小管徑進行排水采氣[3]。
氣井最小攜液流速:
νg=2.54ρL-ρgσ/ρ2g式1
對應最小攜液流量:
qsc=2.5×108Apνg/ZT式2
式中, vg—氣井排液最小流速,m/s;ρL—液體的密度,kg/m3;ρg—天然氣密度,kg/m3;σ—氣液表面張力,N/m;A—油管截面積,m2;p—壓力,MPa;T—溫度,K;Z—p,T條件下的氣體偏差因子;qsc—產氣量,m3/d。
3 積液井復產工藝
對以往靖邊氣田積液井復產工藝技術的實施進行充分的調研,對比不同的復產工藝措施,并進行總結和分析。
3.1 高壓氮氣氣舉
針對孤立單井或附近無氣源井能進行注氣的單井,采用高壓制氮車將空氣處理或轉化成氮氣含量在95%的氣體,并利用增壓機進行增壓,然后注入井筒內,利用注入氣的膨脹降低井筒內流體柱靜壓,同時注入氣也提高了井筒氣體的攜液能力,將井筒內積液攜帶出井口,恢復單井產能。
3.2 套管引流
針對套管與油管連通,且套管環(huán)空體積較大,遠大于油管內體積的特點,進行快速的套管開井,使得積液流入套管,以減少油管內積液,降低油管內積液高度和回壓,達到排液生產的目的。
3.3 連續(xù)油管氣舉
連續(xù)油管工藝已經在國內外相當成熟,利用連續(xù)油管車將小口徑連續(xù)油管放入井筒內深部,再利用制氮車進行制氮,然后注入連續(xù)油管內,將井筒內積液快速的排除井口。該工藝特點是效率高、氣舉效果好,但成本高昂。
3.4 井口放噴
針對井筒內積液,但地層能量充足的井,向井筒內注入發(fā)泡劑,進行短時間的開井放噴,提高井筒內流體流速,迅速增強氣井攜液能力,起到排出積液的作用。
3.5 小管徑+泡排
利用小管徑生產,并從油管內注入發(fā)泡劑,減少液體表面張力和氣體滑脫,使得井底積液能有效的排出。但該工藝在以往的實施過程,出現了措施效果不佳的案例,因此實施前需要論證,確保措施的有效性。
4 結語
就目前已實施井來看,采用小管徑+泡排+氣舉聯合工藝,能較為有效的實現排出積液恢復生產。但在實施過程,需要對單井情況進行詳細分析,包括積液深度、地層壓力、水竄可能性、儲量規(guī)模等,分析措施的潛力和經濟效果,選擇最佳的工藝手段。
參考文獻:
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[3]朱迅,張亞斌,馮朋鑫,等.蘇里格氣田數字化排水采氣系統(tǒng)研究與應用[J].鉆采工藝,2014,37(1):4749.
作者簡介:李華,男,2011年畢業(yè)于成都理工大學工程技術學院,同年進入長慶油田第一采氣廠工作,目前從事油氣田開發(fā)工作。