速度管柱排水采氣技術在Z21-22井的應用

解永剛，王雅萍，徐 勇，王 娜，陳 玉，張云德

（中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林 719000）

子洲氣田低產低效井較多，目前投產的191口氣井中，配產≤1.0×104m3/d的氣井共計82口。此類氣井多處于主砂體的邊部或砂體厚度較薄地帶，具有控制面積較小、儲層孔滲性差；生產過程中壓力低、壓降快，氣流流速慢、井筒易積液，同時伴有產液、產凝析油等特點，氣井開發管理難度逐年大。近年來，通過持續推進低產低效井“低配長穩”管理模式的現場應用，大大改善了低產低效井開發效果；通過深入開展配套采氣工藝優化研究，引進新工藝新技術，有效地提高了氣井的“三率”。速度管柱排水采氣技術作為其中的一種新工藝，能夠有效地提高低壓、低產、產水氣井的攜液能力，這對深化子洲氣田排水采氣工藝技術的應用具有指導意義。

1 子洲氣田概況

子洲氣田主要采用泡沫排水采氣工藝。由于子洲氣田產水氣井的水質相對于榆林氣田南區具有高甲醇、高凝析油和高礦化度等特點，在榆林氣田南區使用效果較好的泡排劑 HY-5、HY-3G、UT-6、UT-17，在子洲氣田的應用達不到預期效果，部分氣井泡排效果較差。

1.1 氣田地質特征

子洲氣田構造單元屬于鄂爾多斯臺向斜陜北臺凹的一部分。鄂爾多斯臺向斜的構造運動以升降運動為主，振蕩幅度小，構造簡單，無大型急劇褶鄒和斷層，長期以來是個比較穩定的地區。山2段的巖石主要以石英為主（包括燧石和石英巖巖屑），一般占全巖組份的75%～85%，占碎屑組成的92%～100%；盒8段儲層巖性主要為淺灰色中粗粒巖屑砂巖及灰白色巖屑質石英砂巖。單砂體內粒度結構及礦物成熟度變化不大，砂體間差異較大。砂巖顆粒中石英含量為58%～78%。子洲氣田主力產層分別為山2和盒8氣藏山2段石英砂巖孔隙類型以粒間孔、溶孔、晶間孔為主，儲層物性分布相對較均勻，孔隙結構較好，孔隙度主要分布在4.0%～8.0%，滲透率主要分布在 0.1～10.0×10-3μm2，綜合考慮本區試氣、試采、相滲曲線及毛管壓力等特征，確定該區為低孔、低滲型氣藏。

1.2 排水采氣現狀

子洲氣田生產氣井191口，目前日產天然氣為306×104m3，水氣比為 0.125 3 m3/104m3，油氣比為0.011 3m3/104m3，單井平均產水0.37m3/d。子洲氣田氣井水質均呈現 CaCl2水型，Cl-含量在 35.31～147 347.93 mg/L，平均為：13052.39mg/L；礦化度為311.26～238529.51mg/L，總礦化度平均：22 936.25 mg/L。2011年全年，共計泡排31口井86井次，其中有效56井次，有效率為66.01%。

1.3 存在問題

（1）子洲氣田氣井泡排井數/井次、泡排有效率、開井時率均低于全廠整體水平，有待于提高；同時存在技術管理措施不夠完善等方面的問題，急需解決。

（2）低產低效井泡排效果不明顯。低產低效氣井儲層物性差、產量小、壓力低，配產遠低于臨界攜液流量，需連續泡排；部分氣井加注泡排劑（棒）后，井筒積液依然無法有效排出。

針對氣井排水采氣過程中存在的上述問題，通過開展新工藝新技術調研，引進速度管柱排水采氣技術，并在Z21-22井開展現場試驗。

2 速度管柱排水采氣技術

2.1 工藝原理

速度管柱排水采氣技術是通過在φ73 mm原油管中下入同心φ38.1 mm連續油管，通過連續油管向油管和連續油管環形空間注入高壓氣體（天然氣或氮氣），舉升積液井的積液；或利用φ38.1 mm連續油管充當生產管柱，依靠氣井自身能量，利用小油管特性，提高氣體的流速，減小液體的滑脫損失，達到排水采氣目的。

2.2 結構組成

速度管柱設備由連續油管作業車、懸掛作業操作窗、井口懸掛器、堵塞器、連續油管和其它配套工具組成。連續油管作業車作為連續油管的運輸工具和下入裝置，懸掛作業操作窗用于連續油管的懸掛操作，井口懸掛器用于對連續油管懸掛，堵塞器用于下入連續管時封堵連續油管底部，防止氣體在施工中竄出，氣井投入生產前需要將堵塞器打掉。

2.3 選井條件

（1）井口實際產氣量大于5 000 m3/d，套壓7～14 MPa的積液井；（2）單井產氣量、油壓、套壓數據遠傳良好；（3）氣井油套連通，油管通暢；（4）非叢式井、水平井、斜井；（5）產水礦化度較低，不含或微含硫化氫；（6）井場及道路良好，且無外協問題。

3 現場試驗及應用效果評價

3.1 現場試驗

根據Z21-22井采用KQ65-70型采氣井口實際情況，設計參數（見表1）。

表1 Z21-22井速度管柱施工參數表

安裝方案為：施工前拆除井口1#閘閥上部采氣樹，安裝過程中在1#閘閥上部安裝懸掛器、操作窗、封井器及注入頭等作業設備，利用連續油管車不壓井對連續油管進行下井作業，當連續油管下到設計深度時，將其座封于懸掛器上，拆掉操作窗、封井器及注入頭，在懸掛器上部安裝原閘閥及四通，恢復采氣井口。

3.2 應用效果評價

Z21-22井：生產層位為山2，無阻流量1.703×104m3/d，投產時間2010年6月28日。2012年該井保持配產1.0×104m3/d生產，地面管線凍堵頻繁。目前油套壓分別為 6.0、9.2 MPa，日均產氣 0.995 8×104m3，日均產液量0.2 m3，今年以來，共計泡排16井次。該井于2011年11月21日安裝速度管柱。

該井自安裝速度管柱后，生產平穩，油套壓穩定，油套壓差較安裝前減小2.3 MPa，日產氣量、日產水量均明顯增加，無需再采取泡排措施，排液效果明顯，未發生地面管線凍堵現象。3個月增產氣量為60.523 7×104m3。

表2 Z21-22井開展速度管柱排水采氣前后對比表

4 結論與認識

（1）速度管柱排水采氣技術能夠有效增強氣井攜液能力，提高氣井排液效率，工藝運行不受天氣、地理環境限制，滿足長期穩定運行需要。

（2）速度管柱排水采氣技術首次在子洲氣田應用，建議下步繼續選取配產在0.5～1.0×104m3/d的氣井開展現場試驗，進一步評價應用效果。

（3）速度管柱排水采氣技術操作簡單，一次性投資，減少人力物力，在子洲氣田有很好的推廣應用前景。

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