天然氣井油管凍堵原因分析及解堵措施

張紫陽 薛亦喆

摘要：針對(duì)2019年氣井生產(chǎn)過程中的油管凍堵現(xiàn)象，分析了造成氣井油管凍堵的主要原因，并根據(jù)冬季生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及理論分析總結(jié)出一些切實(shí)有效的解堵措施，為后續(xù)油管防堵提供有效的幫助。

關(guān)鍵詞：天然氣水合物 油管凍堵 解堵措施

氣井生產(chǎn)過程中，部分氣井由于壓力高、產(chǎn)液量大，氣井生產(chǎn)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，在油管內(nèi)壁形成一層水合物。如果未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，水合物逐漸變厚，堵塞油管，導(dǎo)致氣井產(chǎn)能無法有效的發(fā)揮。隨著溫度的回升，一旦油管解通，瞬時(shí)的高流量也會(huì)對(duì)集輸工藝造成較大的安全隱患。

1、今年油管凍堵情況

據(jù)統(tǒng)計(jì)，今年氣井生產(chǎn)過程中，累計(jì)有10口井發(fā)生油管凍堵51井次，影響氣量200.6萬方。

2、油管凍堵原因分析

水合物是在一定的壓力、溫度條件下，天然氣中某些氣體組分和液體分子水形成的白色結(jié)晶絡(luò)合物。要解決這個(gè)問題，需要從以下4個(gè)方面入手：

（1）、天然氣水合物形成的臨界條件;

（2）、油管內(nèi)溫度變化情況;

（3）、飽和含水量;

（4）、井筒內(nèi)流體的流態(tài)變化。

2.1、天然氣水合物形成的臨界條件

通過統(tǒng)計(jì)研究區(qū)62口井天然氣組分測(cè)試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)，研究區(qū)氣井井口天然氣的相對(duì)密度為0.61，作出研究區(qū)氣井水合物形成溫度與壓力關(guān)系圖（見圖1）。

2.2、油管內(nèi)溫度變化情況

通過對(duì)近3年氣溫統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)8月份為全年氣溫最高的月份。通過對(duì)2019年8月份測(cè)試的13口井進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，8月份研究區(qū)井口平均溫度為12-13 ℃，以蘇東XX-XX為例。

對(duì)0-500米油管溫度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如下表：

2.3、飽和含水量

生成水合物的首要條件是要有充足的水分，即管線中天然氣的含水量要大于其飽和含水量，這樣才能有水凝析出來。

對(duì)10口油管凍堵井進(jìn)行分析，其凍堵期間段內(nèi)日均產(chǎn)液均在2方/天以上，說明這部分氣井油管中天然氣含水量遠(yuǎn)大于其飽和含水量。

2.4、井筒內(nèi)流體的流態(tài)

天然氣在井筒中的理想狀態(tài)是以霧狀流的方式連續(xù)上升，而實(shí)際上氣液兩相在井筒流動(dòng)時(shí)，由于密度差異，會(huì)產(chǎn)生氣相超越液相的相對(duì)流動(dòng)，即滑脫效應(yīng)。

隨著壓力和氣量的降低，滑脫效應(yīng)就會(huì)使井筒流態(tài)由先前的霧狀流轉(zhuǎn)變?yōu)檫^渡流，甚至形成段塞流，大量的液體存在遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過天然氣中的飽和含水量，一旦突然關(guān)井或者油管內(nèi)壁發(fā)生節(jié)流效應(yīng)，即會(huì)形成油管凍堵。

通過上面的分析，10口井中有7口井是下古流程井，運(yùn)行時(shí)油管壓力在5Mpa以上，對(duì)應(yīng)的形成水合物的溫度為13.37℃;3口井是上古流程中，運(yùn)行時(shí)油管壓力在2Mpa左右，對(duì)應(yīng)的形成水合物的溫度為5.9℃。而冬季運(yùn)行中，一旦溫度低于以上問題并且有飽和水的存在，在氣井生產(chǎn)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，就極易形成油管凍堵。

3、油管解堵措施

目前針對(duì)油管凍堵的實(shí)際情況主要采取以下三種解堵措施：注醇解堵、降壓解堵以及管線加熱解堵。目前采取的比較常用的為注醇解堵和降壓解堵。

3.1、注醇解堵

如果發(fā)生了油管凍堵，氣井完全不產(chǎn)氣的狀態(tài)，關(guān)閉氣井針閥，往油管注入甲醇，通過甲醇注入量判斷油管凍堵位置。油管注入甲醇后，浸泡一段時(shí)間后打開針閥帶液，反復(fù)數(shù)次，即可解通。

3.2、降壓解堵

對(duì)于單干管進(jìn)站的氣井，且可以注入甲醇后，通過站內(nèi)對(duì)該干管放空泄壓，提高解堵效率。

3.3、管線加熱解堵

對(duì)于采氣樹或離地面較近的堵點(diǎn)，可以利用電加熱進(jìn)行解堵。對(duì)于堵點(diǎn)較深，且前面兩種解堵措施嘗試多次無效時(shí)，可以通過套管生產(chǎn)，通過井底溫度對(duì)油管進(jìn)行加熱解堵。但是套管生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)比較大，一般情況下不采用。

小結(jié)

（1）造成油管凍堵的主要原因是氣井產(chǎn)液量大且溫度較低。

（2）目前針對(duì)油管凍堵的實(shí)際情況主要采取以下三種解堵措施：注醇解堵、降壓解堵以及管線加熱解堵。

（3）最好的方式是預(yù)防，根據(jù)氣井產(chǎn)液特點(diǎn)，提前制度油管注醇制度，能夠有效的預(yù)防油管凍堵。

參考文獻(xiàn)：

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