膜制氮配合連續(xù)油管排液技術(shù)在高含硫氣井復(fù)產(chǎn)中的應(yīng)用研究

魏鳳玲，王連習(xí)，李宗林，劉 芳

（中原油田石油工程技術(shù)研究院，河南濮陽(yáng) 457001）

膜制氮配合連續(xù)油管排液技術(shù)在高含硫氣井復(fù)產(chǎn)中的應(yīng)用研究

魏鳳玲，王連習(xí)，李宗林，劉 芳

（中原油田石油工程技術(shù)研究院，河南濮陽(yáng) 457001）

普光部分氣井由于地層壓力降低、產(chǎn)水量增加、作業(yè)后井筒積液等原因，造成復(fù)產(chǎn)困難。為了安全快速排出井筒積液，根據(jù)膜制氮技術(shù)制氮速度快、注氣點(diǎn)及注氣速度靈活可控，排液速度快，施工安全等優(yōu)點(diǎn)，提出了膜制氮配合連續(xù)油管排液復(fù)產(chǎn)技術(shù)，對(duì)普光三口典型井做了工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，在現(xiàn)場(chǎng)得到了成功應(yīng)用，快速排出了井筒積液，恢復(fù)了生產(chǎn)。

膜制氮；連續(xù)油管；排液采氣；復(fù)產(chǎn)

1 膜制氮連續(xù)油管氣舉排液工藝原理

1.1 工藝原理

膜制氮連續(xù)油管氮?dú)鈿馀e排液工藝技術(shù)是將一裝有單向閥的連續(xù)油管通過(guò)生產(chǎn)管柱下入井筒預(yù)定排液深度，通過(guò)制氮車(chē)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行制氮增壓來(lái)循環(huán)注氮?dú)?，管柱可邊下入、邊注氮?dú)?，也可直接下至預(yù)定深度后再注氮?dú)猓脷庖夯旌闲秹涸?，將井筒中的積液帶出井筒。當(dāng)井筒內(nèi)的殘留液體逐漸被排出并被進(jìn)入井筒的油氣藏流體驅(qū)替時(shí)，油氣藏中會(huì)產(chǎn)生較大的壓降，當(dāng)壓降大到油氣藏流體能以穩(wěn)定的速度流入井筒時(shí)，停止注氣，將連續(xù)油管起出，氣井即可依靠自身能量進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。

1.2 工藝流程

1.2.1 制氮、注氮工藝流程

膜制氮增壓設(shè)備由兩臺(tái)特車(chē)組成：一臺(tái)為制氮車(chē)，一臺(tái)為氮?dú)庠鰤很?chē)。制氮車(chē)采用物理方法將環(huán)境空氣經(jīng)噴油螺桿空氣壓縮機(jī)組進(jìn)行壓縮、油氣分離、冷卻后，進(jìn)入膜系統(tǒng)的空氣處理裝置，膜系統(tǒng)的處理裝置對(duì)空氣中的油水進(jìn)行分級(jí)過(guò)濾、溫度調(diào)節(jié)、活性碳吸附除油等處理。處理后的干燥、潔凈、恒溫的壓縮空氣進(jìn)入膜分離制氮裝置，膜分離制氮裝置對(duì)空氣進(jìn)行氧氮分離?？諝鈮嚎s機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣進(jìn)入膜組時(shí)，空氣中的氧氣、水蒸氣及少量的二氧化碳透過(guò)膜進(jìn)人另一側(cè)被富集，膜組的側(cè)面分離出的富氧空氣收集后排到大氣，氮?dú)馔高^(guò)膜的速率較慢則在膜組的出口滯留被收集，被收集的氮?dú)獬隹趬毫缀跖c入口壓縮空氣的壓力相同。膜制氮系統(tǒng)可將空氣中氮從 78%提高到 95%以上，最高可得99.9%的純氮?dú)?。通過(guò)系統(tǒng)的控制面板調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流速及溫度等參數(shù)，可以得到工藝所要求的氮?dú)饧兌群土髁俊?/p>

2 普光氣田注氮?dú)馀e排液復(fù)產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)

2.1 注氮?dú)馀e泵注方式和排液方式

排液方式分油管注氮?dú)猸h(huán)空排液的正舉排液和環(huán)空注氮?dú)庥凸芘乓旱姆磁e排液兩種，其中，采取油管注氣，排液通道截面有效增大，隨著環(huán)空液體中的氮?dú)庀蚓谏仙?，其膨脹速度越?lái)越大，帶動(dòng)液體克服摩擦阻力和靜液柱壓力快速上升到井口，氮?dú)鈴牧黧w中排出，完成排液。油管注氣可以節(jié)約用氣量。反舉排液是采用環(huán)空注氣，油管內(nèi)的摩阻會(huì)隨著注氣量的增加而增大，當(dāng)注氣量達(dá)到一定值后，產(chǎn)液量反而減少，產(chǎn)生“梯度逆轉(zhuǎn)”現(xiàn)象；綜合對(duì)比兩種排液方式的優(yōu)缺點(diǎn)，普光氣井采用油管注環(huán)空排液的正舉方式。

2.2 注氮?dú)馀e泵注工藝

（1）下放連續(xù)油管至液面下500m，開(kāi)泵，試循環(huán)，泵注過(guò)程中，若井口持續(xù)排液且液量穩(wěn)定，則繼續(xù)排液；若液量持續(xù)明顯減少（出液量低于1m3/h），則下放連續(xù)油管至下一深度。

（2）根據(jù)氣舉閥逐級(jí)卸載原理，采用PIPESIM軟件設(shè)計(jì)出各段排液深度并逐段泵注氮?dú)膺M(jìn)行排液，若在某一深度泵注排液時(shí)氣井油壓上升較快，停泵后氣井能自噴生產(chǎn)，則不再加深，直接上提連續(xù)油管，結(jié)束本次施工。

（3）若泵注到最深設(shè)計(jì)位置后氣井不能自噴，則上提連續(xù)油管至井口，恢復(fù)液面24h后進(jìn)行下一次排液施工。

（4）兩次連續(xù)油管注氮?dú)馀e后，氣井依然不能自噴，則下放連續(xù)油管至產(chǎn)層附近，泵注適量泡排劑，然后注入氮?dú)獠⒅饾u上提連續(xù)油管直至放噴口出液、氣后，再逐漸下深連續(xù)油管至產(chǎn)層處進(jìn)行連續(xù)氣舉排液。

3 普光氣田注氮?dú)馀e排液復(fù)產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

2014—2015年，先后在普光氣田P2、P6、P1井進(jìn)行制注氮?dú)馀e排液施工。

（1）P2井注氮?dú)馀e排液應(yīng)用

該井2013年7月8日15：30酸化，3次關(guān)井恢復(fù)壓力，開(kāi)井后井口壓力均降落為0；2013年7月12日進(jìn)行液氮助排施工，無(wú)液體排出；2013年11月1—2日重復(fù)酸化，油壓由46.8 MPa降至0，2013年11月6日關(guān)井，油壓、套壓0MPa。2014年7月7—12日、8月14—19日進(jìn)行兩次排液施工，累計(jì)注氣時(shí)間42h，共注入氮?dú)?.02 ×104m3，排出井內(nèi)液體總量為548.2m3，達(dá)到了排液復(fù)產(chǎn)目的。

（2）P6井注氮?dú)馀e排液應(yīng)用

2013年11月27日因產(chǎn)水量大關(guān)井，2013年12月6日開(kāi)井復(fù)產(chǎn)沒(méi)成功，再次關(guān)井；2014年12月11日實(shí)施泡排，共注入泡排劑800L，關(guān)井后開(kāi)井排液未恢復(fù)生產(chǎn)，12月17日再次關(guān)井。2015年3月29—4月1日、6月26—29日進(jìn)行兩次排液施工，總施工時(shí)間為43h，注入氮?dú)饪偭繛?1 084m3，排液深度達(dá)6 150m，排出井內(nèi)液體共計(jì)180.9m3。

（3）P1井注氮?dú)馀e排液應(yīng)用

該井是一口見(jiàn)水井，2013年11月26日產(chǎn)氣20×104m3/d，日產(chǎn)液上升至300m3/d。2014年9月13—26日完成下橋塞及注水泥塞施工，9月26—27日采用連續(xù)油管配合橇裝制氮車(chē)進(jìn)行氣舉排液，共注入氮?dú)?.14 ×104m3，排出井內(nèi)液體20m3。措施后該井日產(chǎn)氣量恢復(fù)至20×104m3/d，產(chǎn)水量下降至3m3/ d，恢復(fù)了該井產(chǎn)能。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1）橇裝制氮配合連續(xù)油管排液技術(shù)在普光成功應(yīng)用3口井，表明制氮車(chē)連續(xù)油管氣舉排液技術(shù)在普光復(fù)產(chǎn)中的可行性，同時(shí)也表明了工藝參數(shù)的合理性。

2）橇裝制氮配合連續(xù)油管排液技術(shù)為同類(lèi)氣田的有效開(kāi)發(fā)提供了新的思路。

3）制氮車(chē)不單能配合連續(xù)油管進(jìn)行氣舉排液施工，高壓氮?dú)猓ā?5MPa）還可用于氮?dú)馔掏碌裙に嚕坏蛪旱獨(dú)猓ā?.1MPa）用于油氣場(chǎng)站、管線氮?dú)獯祾?置換工藝。

4）橇裝膜制氮加連續(xù)油管排液需要改進(jìn)之處：對(duì)膜制氮裝置制氮工藝進(jìn)一步研究，降低含氧量提高氮?dú)饧兌纫越档透吆驓馓餁馀e過(guò)程中井內(nèi)工具及連續(xù)油管入井腐蝕現(xiàn)象。

[1] 王海濤，趙全民，李相方.連續(xù)油管攜氮?dú)馀乓汗に嚴(yán)碚撗芯縖J].石油鉆采工藝，2009，31（1）：61-64.

Study on the Application of Membrane Nitrogen Combined with Continuous Tubular Discharge Technology in the Production of High Sulfur Gas Well

Wei Feng-ling，Wang Lian-xi，Li Zong-lin，Liu Fang

In order to safely discharge the wellbore effluent rapidly，the nitrogen production rate of the Puguang partial gas wells is increased due to the decrease of the formation pressure，the increase of the water production and the effluent of the wellbore after the operation.The gas velocity is flexible and controllable，the discharge speed is quick and the construction safety is the same.The technology of membrane nitrogen production combined with continuous tubing drainage is put forward，and the optimization parameters of the typical wells of Puguang three wells are made and successfully applied in the field.Discharged the wellbore effluent，resumed production.

membrane nitrogen；coiled tubing；effluent gas production；restoring production

TE355.7

A

1003–6490（2017）05–0076–02

2017–04–06

魏鳳玲（1972—），女，湖北荊州人，高級(jí)工程師，主要從事采氣工程工作。