克拉美麗氣田采氣工藝技術

唐伏平柳海趙麗萍劉德青張鋒馬增輝

1.中國石油新疆油田公司采氣一廠 2.中國石油新疆油田公司科技信息處

克拉美麗氣田采氣工藝技術

唐伏平1柳海1趙麗萍2劉德青1張鋒1馬增輝1

1.中國石油新疆油田公司采氣一廠 2.中國石油新疆油田公司科技信息處

唐伏平等.克拉美麗氣田采氣工藝技術.天然氣工業,2010,30(2):61-62.

克拉美麗氣田是中國石油新疆油田公司發現的第一個地質儲量上千億立方米、以火山巖為儲層的氣田,因其儲層的非均質性強,開發難度極大。根據克拉美麗火山巖氣藏的特征,開展了氣井的井口裝置、管柱優化、完井工藝和排液采氣工藝的研究和現場應用分析,形成了一體化管柱射孔、壓裂投產、儲層保護等適應克拉美麗氣田特點的開采工藝技術。通過對各生產階段、不同壓力及出水量的氣井采氣工藝的研究和合理選擇,滿足了不同階段氣井生產的需要,保證了克拉美麗氣田的高產穩產,達到了進一步提高氣藏最終采收率的目的。

克拉美麗氣田 火山巖氣藏 采氣 壓裂 排液 工藝 技術

1 儲層基本特征

克拉美麗氣田位于準噶爾盆地陸梁隆起東南部的滴南凸起西端,區塊包括滴西a井區、滴西b井區。滴西a井區以凝灰巖、凝灰質角礫巖為主,氣藏類型為帶邊水的構造巖性氣藏,儲層孔隙度平均值為12.24%;滲透率平均值為40.34×10-3μm2,儲集空間類型主要是粒間孔、溶蝕孔及微裂縫;氣藏原始地層壓力45.01MPa,壓力系數1.223,露點壓力37.78MPa,地露壓差7.23MPa。滴西b井區以酸性花崗斑巖、凝灰巖為主,氣藏為構造背景下的巖性氣藏,儲層孔隙度平均值為11.46%;滲透率平均值為2.48×10-3μm2,儲集空間類型主要是晶間孔、長石斑晶溶孔、構造縫、微裂縫;氣藏原始地層壓力40.91MPa,壓力系數1.155,露點壓力40.41MPa,地露壓差較小,僅0.5MPa。

2 氣田采氣工藝技術

2.1 采氣井口工藝

滴西a、b井區地層壓力介于40.91～48.27MPa,根據氣田單井日產氣量差異大的特點,結合氣井需要采用壓裂措施后投產,從安全和經濟的角度出發,直井選擇了國產的 KQS70-65型采氣井口[1],水平井選擇了國產 KQS105-105型采氣井口,經過現場應用使用效果良好。

井口采氣樹技術參數[2]為:設計制造標準 API6A;規范級別PSL-3;性能級別PR1;材料級別EE;額定工作壓力70MPa。

由于克拉美麗氣田火山巖氣藏鉆井中固井質量不理想,投產后多數開發井出現環空帶壓現象,影響氣井的安全生產。為了緩解環空壓力過高,對開發井的油技環空連接?73mm放空管線排放壓力,并定期監測氣井圓井是否存在天然氣泄漏,保證氣井環空帶壓條件下能夠正常生產。

2.2 井筒工藝

2.2.1 油管管柱

克拉美麗氣田氣井都需要壓裂改造后投產,因此直井使用?73mm氣密封油管,水平井使用了?139.7mm油管。氣井投產初期產量較高,可以滿足氣井攜液生產的需要。投產初期8口直井和1口水平井合計日產氣量最高達150×104m3,直井平均產氣量12.7×104m3/d,采氣工藝技術的整體應用效果良好。但由于火山巖氣藏氣井存在產能差別較大的現象,目前有1口直井產量下降迅速。因此在管柱設計上,還需針對低產井應合理優化油管尺寸,使用小油管生產技術和控制采氣速度,以保證氣井依靠自身能量攜液生產和延長穩產周期。

2.2.2 防治天然氣水合物措施

克拉美麗氣田氣井于冬季投產,環境溫度低于-20℃,氣井均經過外排提升井溫,保證井筒暢通。氣井在配產氣量生產時,井口實際溫度均高于25℃,避免了在井筒形成天然氣水合物[3]。

2.3 完井工藝技術

克拉美麗氣田火山巖氣藏巖性復雜,裂縫發育,同時存在反凝析現象,需進行儲層保護技術的研究。

2.3.1 儲層保護

儲層保護技術有:①采用防水敏的優質修井液體系,并盡可能縮短氣層入井液浸泡時間,減少污染,保護儲層;②嚴格控制進入儲層流體的礦化度;③射孔液采用優質無固相防膨液,降低對氣層的傷害;④要求優化井下作業施工參數,作業后應及時返排,盡可能加快施工作業進度。

2.3.2 射孔工藝

克拉美麗氣田儲層屬低滲透儲層,均采用油管傳輸負壓射孔[4],使用SC-2優質無固相防膨液射孔液,負壓值10～15MPa。開發井采用 YD-89/60度型射孔彈,探井采用SDP-102深穿透射孔彈,采用一體化管柱射孔后丟槍工藝,保證射孔、壓裂投產一趟管柱[5],減少氣井作業地層損傷。

2.3.3 儲層壓裂改造

火山巖氣藏的探井要通過水力加砂壓裂改造,才能獲得較高的產能。因此水力壓裂是克拉美麗氣田氣井射后誘噴不出的有效手段。通過優化壓裂工藝,氣田投產的9口井初期均取得了良好的生產效果。其中DX01和DX02井是井區最后投產的兩口井,由于冬季壓裂施工難度大,DX01井未進行壓裂(圖1),雖然關井油壓達30MPa,但開井氣量下降快,無法連續生產。DX02井壓裂后生產較為穩定(圖2)。

圖1 DX01井未進行壓裂的投產情況圖

圖2 DX02井壓裂后的投產情況圖

壓裂返排工藝:為了提高壓裂液返排效率,采用了添加新型助排劑工藝,壓裂后氣井通過合理調整工作制度均實現連續排液,自噴生產。

防砂措施:克拉美麗氣田井區火山巖儲層的巖石,在正常生產條件下,儲層不會出砂,沒有采取防砂工藝。但在壓裂后排液過程中,壓裂砂的返排較為明顯,出現外排管線彎頭刺穿的現象。通過合理控制外排流量和每天進行管線彎頭壁厚監測措施,保證壓裂液的返排效果,使氣井順利投產。

2.4 排液采氣工藝分析

克拉美麗氣田火山巖氣藏采取以下幾種排液采氣技術:①連續油管氮氣氣舉排液,具有排液施工機動靈活的優點,適用于水淹井數少的開采階段,對于氣田各生產階段氣井都可應用;②泡沫排液采氣技術,適合產少量水、凝析油含量不高的氣井,根據井區出水情況可篩選氣井實施,目前克拉美麗氣田的氣井具備地面注醇管線,氣井出現積液后,經過改造可進行泡排工藝;③優選管柱排液采氣工藝,這是在有水氣井開采中后期,重新調整井下生產管柱,減少舉升滑脫損失,充分利用氣井自身能量的一種排液采氣方法。

3 結論與認識

1)克拉美麗氣田氣井均采取壓裂措施投產,火山巖儲層出現中高孔特低滲現象,投產初期氣井產量較高。

2)通過克拉美麗氣田采氣工藝技術研究分析,需要加強氣田后期排液采氣工藝技術的配套研究,以保證低產氣井長期連續生產,提高氣田的整體采收率。

3)針對克拉美麗氣田火山巖氣井環空帶壓生產的問題,應開展專項的治理技術研究,保證氣田的安全生產。

[1]四川石油管理局.天然氣工程手冊[M].北京:石油工業出版社,1982.

[2]楊川東.采氣工程[M].北京:石油工業出版社,1997.

[3]陳賡良.天然氣采輸過程中水合物的形成與防止[J].天然氣工業,2004,24(8):89-91.

[4]陳中一.四川含硫氣井完井工藝技術探討[J].天然氣工業,1996,16(4):43-45.

[5]楊繼盛,劉建儀.采氣實用計算[M].北京:石油工業出版社,1994.

DOI:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.02.014

Tang Fuping,senior engineer,was born in1963.He holds a Ph.D degree,being engaged in research and management of gas development.

Add:Karamay,Xinjiang834000,P.R.China

Tel:+86-990-6813112 E-mail:tangfp@petrochina.com.cn

Technology of gas production in the Kelameili gas field

Tang Fuping1,Liu Hai1,Zhao Liping2,Liu Deqing1,Zhang Feng1,Ma Zenghui1
(1.N o.1Gas Production Plant,PetroChina Xinjiang Oilf ield Com pany,Karamay,Xinjiang834000, China;2.Science&Technology Intelligence Department,PetroChina Xinjiang Oilf ield Company,Karamay,Xinjiang834000,China)

The Kelameili gas field,found by the PetroChina Xinjiang Oilfield Company,becomes the first volcanic rock gas field inChina whose geologic reserves has been proved to be over a hundred bcm.However,it is difficult to develop because of its strong heterogeneity.According to its unique features,we carried out theoretic studies and field application analysis of a series of gas recovery technologies,including wellhead devices,pipe string optimization,completion process,and gas recovery by liquid drainage,etc. Thus,we developed an integrated gas production technology combining pipe perforation with fracturing and reservoir protection.In view of different gas wells at different production stages,different pressure,and different water yields,we suggest proper gas recovery technology should be carefully chosen to meet the requirement for each stage of gas production in a gas well,thus to ensure steady and high gas productivity in the Kelameili gas field with a highly improved ultimate gas recovery.

Kelameili gas field,volcanic rock reservoir,gas recovery,fracturing,unloading,technology

book=61,ebook=60

10.3787/j.issn.1000-0976.2010.02.014

2009-10-28 編輯 韓曉渝)

唐伏平,1963年生,高級工程師,博士;現任中國石油新疆油田公司采氣一廠廠長兼黨委書記,主要從事天然氣開發及管理工作。地址:(834000)新疆維吾爾自治區克拉瑪依市。電話:(0990)6813112。E-mail:tangfp@petrochina.com.cn

NATUR.GAS IND.VOLUME30,ISSUE2,pp.61-62,2/25/2010.(ISSN1000-0976;In Chinese)