蘇里格氣田排水采氣工藝技術(shù)優(yōu)化措施研究

樊大偉

摘 要：蘇里格氣田屬于“低壓、低滲、低豐度”的三低氣藏，單井控制儲(chǔ)量低，產(chǎn)量遞減快。蘇里格氣田的開(kāi)發(fā)，大部分區(qū)塊已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)產(chǎn)中期階段，部分井由于水淹，套管破損變形而停產(chǎn)，部分井由于產(chǎn)能衰竭，處于間開(kāi)或關(guān)井狀態(tài)，給氣田的穩(wěn)產(chǎn)能力提出了極大的考驗(yàn)。經(jīng)過(guò)近些年的技術(shù)攻關(guān)，針對(duì)蘇里格氣田的開(kāi)發(fā)初步形成適合蘇里格氣田地質(zhì)及工藝特點(diǎn)的氣井排水采氣技術(shù)系列。但技術(shù)配套完善和工藝優(yōu)化管理方面仍存在一定問(wèn)題。因此， 持續(xù)開(kāi)展蘇里格氣田排水采氣工藝技術(shù)優(yōu)選及配套管理對(duì)策研究并建立完善的排水采氣技術(shù)系列勢(shì)在必行。

關(guān)鍵詞：蘇里格氣田; 排水采氣;技術(shù)優(yōu)化

1前言

蘇里格氣田屬于典型的“三低”氣田，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，單井控制儲(chǔ)量有限;氣水關(guān)系復(fù)雜，氣藏?zé)o統(tǒng)一的氣水界面，產(chǎn)出水主要為凝析水和成藏滯留水，區(qū)域上氣藏含水差異明顯;氣井投產(chǎn)后產(chǎn)氣量、壓力下降快，氣井?dāng)y液能力不足，井筒積液氣井逐年增多。隨著氣井生產(chǎn)年限的延長(zhǎng)，氣田整體步入遞減期，絕大多數(shù)氣井處于低壓、低產(chǎn)階段，依靠氣井自身能量排除井底積液困難較大。近年來(lái)，在前期大量研究及試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，初步形成適合蘇里格氣田地質(zhì)及工藝特點(diǎn)的氣井排水采氣技術(shù)系列，雖然這些措施取得了一定的效果，但技術(shù)配套完善和工藝優(yōu)化管理方面仍存在一定問(wèn)題。因此，持續(xù)開(kāi)展蘇里格氣田排水采氣工藝技術(shù)優(yōu)選及配套管理對(duì)策研究并建立完善的排水采氣技術(shù)系列勢(shì)在必行。

2當(dāng)前氣田排水采氣技術(shù)出現(xiàn)的問(wèn)題

隨著生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，蘇里格氣田低壓氣井逐年增多給氣田開(kāi)發(fā)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)，氣田積液氣井逐年增多且達(dá)到了區(qū)塊總井?dāng)?shù)的60%，井底積液也愈發(fā)嚴(yán)重，成為制約氣井生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，針對(duì)氣井產(chǎn)能發(fā)揮與解決井筒積液?jiǎn)栴}之間的矛盾規(guī)模化開(kāi)展排水采氣成為解決該問(wèn)題的有效手段。但是在應(yīng)用實(shí)踐匯總排水采氣主要存在如下幾方面問(wèn)題：①積液判斷方法多種多樣，未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);②泡沫排水工作不夠精細(xì)，制度優(yōu)化不及時(shí)，措施有效率較低;③部分裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制及制度調(diào)整;④氣舉復(fù)產(chǎn)工藝參數(shù)需進(jìn)一步優(yōu)化，整體經(jīng)濟(jì)性差。

3排水采氣工藝優(yōu)化及評(píng)價(jià)

3.1泡沫排水

泡沫排水采氣通過(guò)將井底積液轉(zhuǎn)變成低密度易攜帶的泡沫狀流體，提高氣流攜液能力， 降低臨界攜液流量60%，達(dá)到排出井筒積液目的。適用于自噴能力較強(qiáng)、油管或套管暢通、 地層水與泡排劑配伍良好的氣井，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、施工容易、適用性強(qiáng)、不影響氣井正常生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)。蘇里格氣田泡沫排水采氣工藝的大規(guī)模應(yīng)用一方面反映了需要開(kāi)展排水采氣的氣井井?dāng)?shù)在逐漸增大，另一方面也反映了泡沫排水采氣在蘇里格氣田實(shí)現(xiàn)氣井正常生產(chǎn)和提高措施增產(chǎn)氣量方面的重要性。蘇里格氣田各類排水采氣工藝措施中，泡沫排水采氣應(yīng)用數(shù)量最多，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

近年來(lái)，針對(duì)泡沫排水分別采取了藥劑優(yōu)選和泡排制度優(yōu)化兩個(gè)方面的措施來(lái)提升排采效果。其中在常規(guī)泡排劑應(yīng)用的基礎(chǔ)上，應(yīng)用UT-8低含水率泡排劑和UT-10自發(fā)泡固體排水劑。其中UT-8型泡排劑屬于泡沫含水率低的泡排劑，具有較好的抗高礦化度和抗凝析油性能，泡沫含水率較低，單位體積泡沫的含水率比常規(guī)泡排劑低 30%- 40%，單位體積泡沫對(duì)井底造成的回壓相對(duì)比常規(guī)泡排劑小，適合低壓、低產(chǎn)、產(chǎn)水量小的氣井;UT-10自發(fā)泡固體排水劑遇水溶解時(shí)產(chǎn)生大量泡沫，利于水淹井復(fù)活，藥劑在積液中擴(kuò)散速度快，見(jiàn)效快。隨著新型藥劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，有效提升了泡排實(shí)施效果。而泡排制度優(yōu)化則是主要針對(duì)積液初期和積液中期日產(chǎn)氣量在0.3x104m3以上的氣井，對(duì)部分高產(chǎn)連續(xù)生產(chǎn)氣井進(jìn)行預(yù)防式加注翻。根據(jù)氣井生產(chǎn)方式和日產(chǎn)氣量?jī)?yōu)化確定泡排制度，對(duì)于泡排無(wú)效果的氣井采取打撈節(jié)流器、氣舉+泡排等措施。通過(guò)這些措施的應(yīng)用泡排后氣井平均油套壓差下降明顯，措施有效率達(dá)到85%以上，平均增產(chǎn)氣量和累計(jì)增產(chǎn)氣量明顯，整體效果及效益良好。

3.2速度管柱

速度管柱排水采氣工藝是通過(guò)在井口懸掛較小管徑的連續(xù)油管作為生產(chǎn)管柱，依靠氣井自身能量，提高氣體流速，增強(qiáng)氣井?dāng)y液生產(chǎn)能力。φ38 mm連續(xù)油管與φ73mm普通油管相比，可降低氣井臨界攜液流量70%，且具有一次性施工，無(wú)需后期維護(hù)的優(yōu)勢(shì)。

通過(guò)對(duì)氣井無(wú)阻流量、產(chǎn)量區(qū)間、增產(chǎn)氣量、使用年限等相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)：速度管柱投用時(shí)間相同時(shí)，氣井產(chǎn)能越高，單井產(chǎn)氣量越高，速度管柱使用年限越長(zhǎng)，增產(chǎn)氣量越高，穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間越長(zhǎng)，應(yīng)用效果越好。為確保措施連續(xù)性和經(jīng)濟(jì)性，速度管柱適用于產(chǎn)氣量大于0.3x104m3的自然間噴井、連續(xù)生產(chǎn)井。速度管柱入井前進(jìn)行節(jié)流器打撈、通井作業(yè)，保證井筒暢通。光油管完井下至油管鞋以下5～10m，封隔器完井下至最上部水力錨以上5～10m。速度管柱懸掛施工完畢后，及時(shí)打掉堵塞器，采氣樹(shù)恢復(fù)后嚴(yán)禁開(kāi)關(guān)井。對(duì)生產(chǎn)不穩(wěn)定氣井，可采取關(guān)井恢復(fù)壓力或油套環(huán)空加注起泡劑措施。

隨著生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)效益將進(jìn)一步增大。速度管柱投用后。氣井管理難度大幅降低，可保證3至6年內(nèi)氣井平穩(wěn)生產(chǎn)。隨著工藝技術(shù)逐漸成熟，管材國(guó)產(chǎn)化、施工效率提升、帶壓起管技術(shù)實(shí)踐等為工藝的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。針對(duì)蘇里格氣田氣井生產(chǎn)及產(chǎn)水特點(diǎn)，優(yōu)選φ381mm×31 8 mm連續(xù)油管作為生產(chǎn)管柱氣井增產(chǎn)效果明顯。

3.3 柱塞氣舉

柱塞氣舉工藝以柱塞作為氣液分隔界面。有效防止氣體上竄和液體滑脫，增加舉液效率， 具有排液效率高、自動(dòng)化程度高、安全環(huán)保等技術(shù)特點(diǎn)。柱塞氣舉是低產(chǎn)氣井排水采氣的主體技術(shù)，柱塞氣舉工藝數(shù)字化程度高、備運(yùn)行穩(wěn)定，有效降低了低產(chǎn)井管理難度，提高了氣井管理水平，實(shí)施效果良好，氣井增產(chǎn)效果明顯，低產(chǎn)量范圍內(nèi)優(yōu)勢(shì)更明顯，投資回收期短，措施有效期長(zhǎng)，推廣應(yīng)用前景廣闊。

通過(guò)對(duì)柱塞氣舉氣井無(wú)阻流量、油套壓差降、增產(chǎn)幅度等相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)：?jiǎn)尉a(chǎn)量越高，柱塞氣舉井油套壓差越小，排液效果越好，增產(chǎn)氣量越高;產(chǎn)量介于（0.2-0.5）×104m3/d的柱塞氣井，油套壓差減小和增產(chǎn)氣量幅度更大，利于低產(chǎn)氣井產(chǎn)能發(fā)揮。

調(diào)研并集成柱塞工藝優(yōu)勢(shì)，結(jié)合蘇里格氣田低產(chǎn)低壓特點(diǎn)及數(shù)據(jù)傳輸方式，通過(guò)研發(fā)關(guān)鍵裝置、建立控制算法、開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)程平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了柱塞氣舉系統(tǒng)自主研發(fā)，成本較國(guó)外技術(shù)降低70%。

為確保措施連續(xù)性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選擇產(chǎn)氣量大于0.15x 104m3/d的氣井，在平穩(wěn)生產(chǎn)期（油套壓差小于3MPa） 投放柱塞工具，并在生產(chǎn)過(guò)程中根據(jù)產(chǎn)氣量遞減變化，按照遠(yuǎn)程制度調(diào)試控制、周期性優(yōu)化生產(chǎn)制度和階段性關(guān)井恢復(fù)壓力3種方式進(jìn)行分類管理。經(jīng)過(guò)探索試驗(yàn)，確定了“低產(chǎn)低壓 積液少氣井采用時(shí)間優(yōu)化模式，壓力波動(dòng)大高產(chǎn)水井采用壓力徽升優(yōu)化模式”的制度優(yōu)化原則。措施后，設(shè)備運(yùn)行完好率達(dá)100%，開(kāi)井時(shí)率提高了約48%，實(shí)施效果良好。

3.4氣舉復(fù)產(chǎn)

氮?dú)鈿馀e與壓縮機(jī)氣舉對(duì)產(chǎn)能較好的氣井氣舉效果良好，能夠達(dá)到恢復(fù)氣井連續(xù)生產(chǎn) 的效果：通過(guò)多次氣舉，可以有效排除井筒及地層中的積液。氣舉效果明顯提升：對(duì)于產(chǎn)地層水和產(chǎn)能很低的氣井氣舉無(wú)明顯效果。針對(duì)水淹井、積液嚴(yán)重井、常規(guī)氣舉無(wú)效果氣井采取了井間互聯(lián)氣舉工藝，通過(guò)氣源井和氣舉井“同開(kāi)同關(guān)、統(tǒng)一管理”，提升氣舉效果， 在叢式井組應(yīng)用前景較好。針對(duì)低產(chǎn)水淹井及長(zhǎng)期關(guān)井后再次開(kāi)井不能自噴生產(chǎn)的問(wèn)題，可開(kāi)展產(chǎn)水井復(fù)產(chǎn)措施，主要包括氮?dú)鈿馀e、壓縮機(jī)氣舉和井問(wèn)互聯(lián)氣舉。根據(jù)油套管積液程度，優(yōu)化調(diào)整氣舉方式，常規(guī)氣舉以“正舉”方式為主，當(dāng)油套環(huán) 空積液過(guò)高時(shí)可采取“反舉”方式。對(duì)部分產(chǎn)能好、積液嚴(yán)重的氣井可采取“氮?dú)鈿馀e復(fù)產(chǎn)+井間互聯(lián)氣舉穩(wěn)產(chǎn)”的技術(shù)思路，氣舉過(guò)程中輔以泡沫排水，提升氣舉效果。