天然氣氣井井筒及儲(chǔ)層堵塞機(jī)理及解堵工藝

李兵　張偉　孟江龍　馬騰　魏兵昂

摘 要：隨著天然氣氣井生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)水量增加及開采過程中緩蝕劑、起泡劑、泡排棒的不斷加入，氣井井筒和儲(chǔ)層出現(xiàn)不同程度的結(jié)垢和堵塞，造成氣井生產(chǎn)摩阻增大，氣井產(chǎn)量下降，攜液能力變差，影響氣井的正常生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：天然氣井;井筒及儲(chǔ)層堵塞;攜液能力

1 堵塞原因分析

1.1 氣井井筒堵塞原因分析

氣井產(chǎn)出流體中含高礦化度水、硫化氫、二氧化碳等腐蝕性介質(zhì)，形成了一種復(fù)合腐蝕環(huán)境，造成井筒腐蝕結(jié)垢，形成無機(jī)堵塞;壓裂液殘夜在井筒高溫下裂解，粘度增加或者其有效成分發(fā)生降解、失效，形成不溶性殘?jiān)?，粘結(jié)沉積物，堵塞油管及儲(chǔ)層滲流通道，形成有機(jī)及無機(jī)堵塞。

1.2 儲(chǔ)層堵塞原因分析

地層水中高價(jià)成垢離子、有機(jī)物在壓力溫度降低處析出聚集，形成堵塞物;儲(chǔ)層內(nèi)固體顆粒運(yùn)移;井筒內(nèi)外來物殘?jiān)逊e堵塞近井地帶和射孔孔道。

2 堵塞井典型特征

油管堵塞現(xiàn)象主要體現(xiàn)在通井遇阻，排除井筒積液因素，放空后生產(chǎn)油套壓差大，一般超過2.5MPa，關(guān)井時(shí)油套壓力恢復(fù)比較快;儲(chǔ)層堵塞現(xiàn)象主要體現(xiàn)在正常生產(chǎn)過程中，產(chǎn)氣量快速突然下降。排除井筒積液因素，放空時(shí)油套壓差正常，關(guān)井時(shí)油套壓力恢復(fù)比較快，且恢復(fù)壓力高。

3 井筒及儲(chǔ)層解堵工藝技術(shù)

3.1 井筒解堵工藝

井筒堵塞造成氣流通道不通暢，生產(chǎn)油壓低，套壓高。為了不造成因解堵劑藥劑過量而導(dǎo)致壓井壓死情況，選擇小劑量（一般每次加注600L-1000L）加注解堵劑進(jìn)井后與堵塞物接觸，逐步溶解堵塞物，使其粘度降低，轉(zhuǎn)化為混溶于水的物質(zhì)，在氣流或地層水的沖擊下被帶出井口。

井筒堵塞物具體的井況不同，堵塞程度不同，導(dǎo)致解堵劑的有效溶解垢物程度不同，因此，需要小劑量加注解堵劑后關(guān)井8～10h恢復(fù)壓力，通過放空排出殘余解堵劑和已溶解垢物，再重新加注小劑量解堵劑再放空返排出垢物溶解物，如此循環(huán)直至氣井能夠正常生產(chǎn)。

3.2 儲(chǔ)層解堵工藝

儲(chǔ)層堵塞造成氣流通道不通暢，生產(chǎn)油套壓都很低。為了不造成因解堵劑藥劑過量而導(dǎo)致壓井壓死情況，選擇中劑量（一般每次加注1500L-2000L）加注解堵劑進(jìn)井后與堵塞物接觸，逐步溶解堵塞物，使其粘度降低，轉(zhuǎn)化為混溶于水的物質(zhì)，在氣流或地層水的沖擊下被帶出井口。

儲(chǔ)層堵塞井具體的井況不同，堵塞程度不同，導(dǎo)致解堵劑的有效溶解垢物程度不同，因此，需要中劑量加注解堵劑后，關(guān)井36～48h壓力恢復(fù)，再通過放空排出殘余解堵劑和已溶解垢物，再重新加注小劑量解堵劑再放空返排出垢物溶解物，如此循環(huán)直至氣井能夠正常生產(chǎn)。

4 堵塞井現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

4.1 井筒堵塞井化學(xué)除垢解堵案例

4.1.1 G09-XX基本情況

G09-XX井是長(zhǎng)慶油田蘇里格區(qū)塊第一次采氣廠轄區(qū)直井生產(chǎn)氣井，于2007年12月22日投產(chǎn)，生產(chǎn)層位盒8馬五12321，投產(chǎn)前油套壓均為22.12MPa，投產(chǎn)初期配產(chǎn)2.0×104m3/d，2009年8月配產(chǎn)提至5.0×104m3/d生產(chǎn)，后續(xù)配產(chǎn)控制在4.0-8.0×104m3/d之間。2016年2月配產(chǎn)降至3.0×104m3/d，需要定期采取帶液措施保證氣井正常生產(chǎn)，目前井口油、套壓6.59、9.36MPa;2017年7月30日，通至3140m遇阻，且通井規(guī)外表臟;綜合判斷該井油管存在堵塞。

4.1.2 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)

G09-XX井按照安全規(guī)定要求安裝站外放噴流程進(jìn)行了井筒除垢解堵作業(yè)操作，采用我公司設(shè)計(jì)的燃燒罐放噴設(shè)施設(shè)備，一方面減少常規(guī)作業(yè)天然氣燃燒效果，另一方面通過燃燒罐的汽化作用，同時(shí)處理掉排出液體，避免了放空對(duì)環(huán)境污染及施工風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，取得良好的增產(chǎn)效果;采用從油管小劑量加注解堵劑--放空（取樣）--小劑量加注解堵劑--放空（取樣）循環(huán)實(shí)施工藝，最終解除油管堵塞，恢復(fù)產(chǎn)能。

4.1.3 施工效果

2017年8月18日-2017年8月29日我公司對(duì)G09-XX井進(jìn)行井筒除垢解堵作業(yè)。施工前生產(chǎn)油壓6.86MPa，套壓9.54MPa，壓差2.68MPa，日產(chǎn)氣2.5×104m3/d。施工后油壓7.9MPa，套壓8.59MPa，油套壓差0.69MPa，日產(chǎn)氣5.4×104m3/d。結(jié)合圖1顯示，通過5次循環(huán)加注放空作業(yè)后，自右至左取樣越來越干凈，說明井筒堵塞物溶解排出效果好。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，憑借藥劑的優(yōu)良性能以及技術(shù)人員豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，解除井筒垢物，日增氣量2.9× 104m3/d，恢復(fù)了該井的生產(chǎn)工況。

4.2 儲(chǔ)層堵塞井化學(xué)除垢解堵案例

4.2.1 榆46-X井基本情況

榆46-X井是長(zhǎng)慶油田蘇里格區(qū)塊第二采氣廠轄區(qū)直井生產(chǎn)氣井，于2003年9月23日投產(chǎn)，生產(chǎn)層位山2、馬5。投產(chǎn)前油/套壓：23/23MPa，投產(chǎn)初期日產(chǎn)氣量7.0× 104m3/d，日產(chǎn)水量1.5m3。2004年8月至2012年5月調(diào)產(chǎn)氣量12.0×104m3/d，日產(chǎn)水1方。2012年6月生產(chǎn)至2015年12月期間日產(chǎn)氣18×104m3/d，日產(chǎn)水2方。2015年12月后產(chǎn)量大幅下降，生產(chǎn)至2017年8月氣井實(shí)際日產(chǎn)氣量2.0×104m3/d，日產(chǎn)水0.15m3，油壓5.18、套壓5.28MPa，判斷該井儲(chǔ)層近井地帶有堵塞。

4.2.2 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)

榆46-X井按照安全規(guī)定要求安裝站外放噴流程進(jìn)行了井筒除垢解堵作業(yè)操作，采用我公司設(shè)計(jì)的燃燒罐放噴設(shè)備，一方面減少常規(guī)作業(yè)天然氣燃燒效果，另一方面通過燃燒罐的汽化作用，同時(shí)處理掉排出液體，避免了放空對(duì)環(huán)境污染及施工風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，取得良好的增產(chǎn)效果;采用從油管/套管中劑量加注解堵劑--放空（取樣）--油管/套管中劑量加注解堵劑--放空（取樣）循環(huán)實(shí)施工藝，最終解除儲(chǔ)層堵塞，恢復(fù)產(chǎn)能。

4.2.3 施工效果

2018年4月12日-2018年5月12日我公司對(duì)榆46-X井進(jìn)行儲(chǔ)層解堵增產(chǎn)作業(yè)，實(shí)施解堵劑加注--放噴--

加注循環(huán)工藝。施工前生產(chǎn)油壓4.31MPa，套壓4.36MPa，油套壓差0.05MPa，日產(chǎn)氣0.2×1044m3/d。施工后油壓6.3MPa，套壓6.7MPa，油套壓差0.2MPa，日產(chǎn)氣5.4×104m3/d。解堵劑放噴取樣顯示很臟，顏色發(fā)黑不通透，藥劑溶解性很好，放噴出液出垢物效果顯著。結(jié)合圖2顯示，通過8次循環(huán)加注放空作業(yè)后，自左至右取樣越來越干凈，說明井筒堵塞物溶解排出效果好。憑借藥劑的優(yōu)良性能以及技術(shù)人員豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，解除儲(chǔ)層堵塞物，日增氣量5.2×104m3/d，恢復(fù)了該井的生產(chǎn)工況。

5 認(rèn)識(shí)與結(jié)論

天然氣和油、水的物理性質(zhì)不同，決定了氣井堵塞原因與油水井堵塞機(jī)理不同，氣井解堵不能全盤照搬油水井解堵工藝措施。中小劑量解堵劑加注--放空--加注--放空循環(huán)工藝方式對(duì)天然氣井解堵效果明顯，風(fēng)險(xiǎn)小，工程量小，經(jīng)濟(jì)性好，易于推廣。氣井解堵藥劑注入量同時(shí)考慮到氣流攜帶能力及堵塞程度需要現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)判斷調(diào)整，避免藥劑過量造成氣井壓死和藥劑浪費(fèi)。同時(shí)藥劑劑量太少，造成溶解效果不好，施工周期延長(zhǎng)，施工成本及氣井等停時(shí)間長(zhǎng)，影響生產(chǎn)?？芍貜?fù)利用拆裝放噴燃燒罐的設(shè)計(jì)應(yīng)用，極大化減少環(huán)境污染、污水拉運(yùn)，無需破壞地面植被，極大便利了氣井解堵工藝的推廣應(yīng)用。

作者簡(jiǎn)介：

李兵（1984- ），男，籍貫：四川省邛崍市，大學(xué)本科，2007年畢業(yè)于成都理工大學(xué)，石油工程專業(yè)，研究方向：從事油氣田開發(fā)研究管理工作。