子洲-米脂氣田泡沫排水采氣工藝優化研究

季偉，趙麗麗，馮維，楊全蔚，馬超

（中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林719000）

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子洲-米脂氣田泡沫排水采氣工藝優化研究

季偉，趙麗麗，馮維，楊全蔚，馬超

（中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林719000）

隨著氣藏開發過程的進行，地層壓力逐漸下降，氣體流速降低無法滿足最小攜液流量時，常出現氣井井筒積液。泡沫排水采氣工藝具有操作方便、經濟性好、成功率高的特點。針對子洲-米脂氣田地質和流體具有儲層物性差、氣井水質礦化度高、生產工藝含醇量高的特點，泡沫排水采氣工藝成功實施的關鍵在于選擇合適的泡排劑。通過對氣井氣質、水質的分析，選擇目前國內排水效果較好的幾種泡排劑HY-3g、HY-3k、ZT-5B、ZT-11c、CT5-2作為性能評價研究對象，進行室內實驗和現場試驗研究，最終確定HY-3k型泡排劑，在不同甲醇含量下具有起泡高度高、攜液速率快的特點，同時具有較強的抗高礦化度能力。現場試驗表明，該泡排劑對增產氣量和提高氣井的采氣時率都具有明顯效果。

泡排；礦化度；含醇量；室內實驗；現場試驗

子洲-米脂氣田由于儲層物性差、產能低，儲層壓力降低速率高，因此低產氣井（產量小于1.0×104m3/d）所占比例較高［1］；同時，氣井長期穩產相對困難，氣井均存在不同程度的產液，較低的產量并不能直接滿足最小攜液流量的要求，井筒積液現象較為普遍［2］。從而很大程度上影響了氣井的產量。并且，通過氣井產出水化驗結果分析可知道，井筒積液水質具有高礦化度、含油、甲醇含量高等特點［1］，因此有必要針對以上情況優選出一種適用的泡排劑，并優化泡沫排水采氣工藝參數。

1　氣田地質及流體特征

1.1氣田地質特征

子洲-米脂氣田屬于砂巖圈閉定容彈性驅動氣藏類型［3］。子洲與米脂區塊主力產氣層不同，但都具有低孔低滲特點［4］。子洲氣田主力氣層山2段儲層孔隙度為2%～10%，平均3.87%，集中分布在2%～8%，達到71.3%；滲透率為0.001mD～10mD，平均0.208mD，集中分布在0.1 mD～1mD，達53.71%。米脂氣田主力氣層為盒8段，孔隙度為2%～10%，平均為5.67%，集中在2%～8%，達77.0%；滲透率為0.001 mD～10 mD，平均0.308 6mD，集中分布在0.1mD～1mD，占77.9%。

1.2氣田流體特征

（1）通過氣田氣質組分分析可以知道［6］，氣體甲烷含量為94%左右，CO2平均含量為1.25%，H2S平均含量為2.32mg/m3，含凝析油0.079%、0.003m3/104m3，屬于微含硫干氣氣藏。

（2）根據氣田綜合水質分析可知［6］，產出水水型為CaCl2型，Cl-的含量在27 mg/L～123 000 mg/L，平均含量為21 300 mg/L，礦化度在360 mg/L～204 000 mg/L，平均為32 100 mg/L。總礦化度含量較高，Cl-含量較高。

1.3生產現狀

氣田以往的泡排井中，地層水礦化度較高，泡排劑起泡高度較差和穩泡時間較短，最終導致泡排效果較差；站內甲醇泵連續加注，由于單井注醇工藝特點，導致加注泡排劑時，必須同時加注甲醇，而甲醇對泡排劑的影響較大，消泡比較嚴重［7］。

2　泡排劑性能室內評價及優選

通過大量藥劑起泡性調研，選擇目前國內排水效果較好的幾種泡排劑HY-3g、HY-3k、ZT-5B、ZT-11c、CT5-2作為性能評價研究對象［8］。

實驗環境在70 000mg/L礦化水中進行對比評價，總液體量250 mL，測試溫度65℃～70℃，動態氣流通過量800 L/min，分別對比起氣泡時0 min和3min后的泡沫高度。設定不同的泡排條件：（a）泡排劑濃度0.8%，不含甲醇；（b）泡排劑濃度0.8%，含20%甲醇；（c）泡排劑濃度0.8%，含40%甲醇。各種不同實驗條件下，實驗結果（見圖1）。

由圖1中的實驗結果顯示，HY-3k在高礦化水中的適應能力最強，同時具有較好的抗甲醇能力，在不同甲醇含量（0%、20%、40%）下，0 min與靜置3min時的泡沫高度都是最高。

對比不同甲醇含量下不同泡排劑的攜液速率（見圖2），可以發現，隨著甲醇含量增加，攜液速率先減小后增加，其中HY-3k在不同甲醇含量下都表現出較好的攜液能力。

圖1　五種泡排劑的起泡性能和攜液能力

圖2　不同甲醇含量下泡排劑攜液能力

3　現場試驗

采用HY-3k型泡排劑，選擇子洲-米脂氣田水氣比大、易積液、采出水礦化度較高的井12口，單井平均增產氣量0.43×104m3/d，平均提高采氣時率36.81%。以其中米37-13井為例進行說明［8］。

米37-13井開采層位盒7、盒8、山2，無阻流量為2.225 3×104m3/d，礦化度為68.27 g/L。配產1.0×104m3/d。開井生產，油套壓下降較快，油套壓差逐步增大，日產水量在0.2 m3～0.7 m3，產液較少，油套壓差為2.8 MPa，存在積液現象，無法正常生產。泡排后，油套壓差減小為0.4 MPa，泡排進行期間，日產氣量可達1.1×104m3，平均日產液量為0.7 m3，相比試驗前，油套壓差大幅下降，減小了2.4MPa，與前期生產同時間段對比提高采氣時率44.76%，增產氣量120.129 3×104m3，泡排效果較明顯（見圖3、圖4），泡排期間生產平穩，采氣曲線（見圖5）。

圖3　米37-13井泡排前壓力梯度曲線圖

圖4　米37-13井泡排后壓力梯度曲線圖

4　結論

（1）現場試驗結果表明，選擇合適的泡排劑的泡沫排水采氣工藝在具有一定產能、攜液能力較差的產水氣井中，應用效果較好，對降低油套壓差，助排井筒積液，適用于子洲-米脂氣田氣井排水采氣生產。

（2）HY-3k型起泡劑在子洲-米脂氣田的水質配伍性較好，其抗甲醇能力高達40%以上，適應較高的礦化度（0mg/L～100 000mg/L），試驗井排水效果較好，單井平均增產氣量0.43×104m3/d，平均提高采氣時率36.81%。

圖5　米37-13井泡沫排水試驗前后采氣曲線圖

［1］王冰.長慶氣區子洲-米脂氣田泡沫排水采氣工藝優化研究［D］.西安：西安石油大學，2010.

［2］李強，田喜軍，周玉榮，等.子洲-米脂氣田泡沫排水采氣技術研究與應用［J］.石油化工應用，2010，29（4）：47-53+73.

［3］鞏高飛，劉軍峰，儲昭奎，等.物源對子洲氣田山2段儲層的影響［J］.石油化工應用，2014，33（6）：78-81.

［4］鞏高飛.子洲氣田清澗地區山2段致密砂巖氣藏復雜氣水關系研究［D］.成都：成都理工大學，2015.

［5］柳潔.子洲-米脂氣田排水采氣優化研究［D］.西安：西安石油大學，2011.

［6］李強，趙寶利，韓巧榮，等.子洲-米脂氣田低產低效井生產動態分析及管理方法［J］.石油天然氣學報，2009，31（3）：318-320.

［7］高志華，王磊，田喜軍，等.UT系列泡排劑在子洲-米脂氣田試驗及效果評價［J］.石油化工應用，2011，30（3）：55-59.

［8］龔浩研.泡沫排水采氣在氣田開發中的研究及應用［D］.西安：西安石油大學，2013.

Optim ization of foam drainage for gas processing in Zizhou-M izhi gas field

JI Wei，ZHAO Lili，FENG Wei，YANG Quanwei，MA Chao
（Gas Production Plant 2 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Yulin Shanxi719000，China）

With the development of gas process，the formation pressure decreases gradually，and the gas flow rate can notmeet theminimum liquid carrying flow rate.Foam drainage gas recovery process is convenient to operated，economical，easy to success.However，in Zizhou-Mizhi gas field，with poor reservoir physical property，higher degree ofmineralization in water，high alcohol content，it is needed to choose suitable foaming agent.By the analysis of gas quality and water quality，HY-3g，HY-3k，ZT-5B，ZT-11c，CT5-2 are set as the research object of performance evaluation.Laboratory and field experimental are carried out to ultimately determine HY-3k foaming agent is suitable under different alcohol content，and the foaming height and carrying liquid rate are higher，meanwhile，it has strong ability against high mineral degree.The field test shows that the foaming agent has a significant effect on increasing the gas recovery rate.

bubble row；mineralization degree；alcohol content；laboratory test；field test

TE377

A

1673-5285（2016）07-0070-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.07.017

2016－06-28

季偉，男（1978-），2003年畢業于西安石油大學化學工程與工藝專業，目前從事氣田開發工作。