天然氣氣井井筒及儲層堵塞機理及解堵工藝

李兵　張偉　孟江龍　馬騰　魏兵昂

摘 要：隨著天然氣氣井生產時間的延長，產水量增加及開采過程中緩蝕劑、起泡劑、泡排棒的不斷加入，氣井井筒和儲層出現不同程度的結垢和堵塞，造成氣井生產摩阻增大，氣井產量下降，攜液能力變差，影響氣井的正常生產。

關鍵詞：天然氣井;井筒及儲層堵塞;攜液能力

1 堵塞原因分析

1.1 氣井井筒堵塞原因分析

氣井產出流體中含高礦化度水、硫化氫、二氧化碳等腐蝕性介質，形成了一種復合腐蝕環境，造成井筒腐蝕結垢，形成無機堵塞;壓裂液殘夜在井筒高溫下裂解，粘度增加或者其有效成分發生降解、失效，形成不溶性殘渣，粘結沉積物，堵塞油管及儲層滲流通道，形成有機及無機堵塞。

1.2 儲層堵塞原因分析

地層水中高價成垢離子、有機物在壓力溫度降低處析出聚集，形成堵塞物;儲層內固體顆粒運移;井筒內外來物殘渣堆積堵塞近井地帶和射孔孔道。

2 堵塞井典型特征

油管堵塞現象主要體現在通井遇阻，排除井筒積液因素，放空后生產油套壓差大，一般超過2.5MPa，關井時油套壓力恢復比較快;儲層堵塞現象主要體現在正常生產過程中，產氣量快速突然下降。排除井筒積液因素，放空時油套壓差正常，關井時油套壓力恢復比較快，且恢復壓力高。

3 井筒及儲層解堵工藝技術

3.1 井筒解堵工藝

井筒堵塞造成氣流通道不通暢，生產油壓低，套壓高。為了不造成因解堵劑藥劑過量而導致壓井壓死情況，選擇小劑量（一般每次加注600L-1000L）加注解堵劑進井后與堵塞物接觸，逐步溶解堵塞物，使其粘度降低，轉化為混溶于水的物質，在氣流或地層水的沖擊下被帶出井口。

井筒堵塞物具體的井況不同，堵塞程度不同，導致解堵劑的有效溶解垢物程度不同，因此，需要小劑量加注解堵劑后關井8～10h恢復壓力，通過放空排出殘余解堵劑和已溶解垢物，再重新加注小劑量解堵劑再放空返排出垢物溶解物，如此循環直至氣井能夠正常生產。

3.2 儲層解堵工藝

儲層堵塞造成氣流通道不通暢，生產油套壓都很低。為了不造成因解堵劑藥劑過量而導致壓井壓死情況，選擇中劑量（一般每次加注1500L-2000L）加注解堵劑進井后與堵塞物接觸，逐步溶解堵塞物，使其粘度降低，轉化為混溶于水的物質，在氣流或地層水的沖擊下被帶出井口。

儲層堵塞井具體的井況不同，堵塞程度不同，導致解堵劑的有效溶解垢物程度不同，因此，需要中劑量加注解堵劑后，關井36～48h壓力恢復，再通過放空排出殘余解堵劑和已溶解垢物，再重新加注小劑量解堵劑再放空返排出垢物溶解物，如此循環直至氣井能夠正常生產。

4 堵塞井現場應用

4.1 井筒堵塞井化學除垢解堵案例

4.1.1 G09-XX基本情況

G09-XX井是長慶油田蘇里格區塊第一次采氣廠轄區直井生產氣井，于2007年12月22日投產，生產層位盒8馬五12321，投產前油套壓均為22.12MPa，投產初期配產2.0×104m3/d，2009年8月配產提至5.0×104m3/d生產，后續配產控制在4.0-8.0×104m3/d之間。2016年2月配產降至3.0×104m3/d，需要定期采取帶液措施保證氣井正常生產，目前井口油、套壓6.59、9.36MPa;2017年7月30日，通至3140m遇阻，且通井規外表臟;綜合判斷該井油管存在堵塞。

4.1.2 現場作業

G09-XX井按照安全規定要求安裝站外放噴流程進行了井筒除垢解堵作業操作，采用我公司設計的燃燒罐放噴設施設備，一方面減少常規作業天然氣燃燒效果，另一方面通過燃燒罐的汽化作用，同時處理掉排出液體，避免了放空對環境污染及施工風險的發生，取得良好的增產效果;采用從油管小劑量加注解堵劑--放空（取樣）--小劑量加注解堵劑--放空（取樣）循環實施工藝，最終解除油管堵塞，恢復產能。

4.1.3 施工效果

2017年8月18日-2017年8月29日我公司對G09-XX井進行井筒除垢解堵作業。施工前生產油壓6.86MPa，套壓9.54MPa，壓差2.68MPa，日產氣2.5×104m3/d。施工后油壓7.9MPa，套壓8.59MPa，油套壓差0.69MPa，日產氣5.4×104m3/d。結合圖1顯示，通過5次循環加注放空作業后，自右至左取樣越來越干凈，說明井筒堵塞物溶解排出效果好。經過現場實施，憑借藥劑的優良性能以及技術人員豐富的現場經驗，解除井筒垢物，日增氣量2.9× 104m3/d，恢復了該井的生產工況。

4.2 儲層堵塞井化學除垢解堵案例

4.2.1 榆46-X井基本情況

榆46-X井是長慶油田蘇里格區塊第二采氣廠轄區直井生產氣井，于2003年9月23日投產，生產層位山2、馬5。投產前油/套壓：23/23MPa，投產初期日產氣量7.0× 104m3/d，日產水量1.5m3。2004年8月至2012年5月調產氣量12.0×104m3/d，日產水1方。2012年6月生產至2015年12月期間日產氣18×104m3/d，日產水2方。2015年12月后產量大幅下降，生產至2017年8月氣井實際日產氣量2.0×104m3/d，日產水0.15m3，油壓5.18、套壓5.28MPa，判斷該井儲層近井地帶有堵塞。

4.2.2 現場作業

榆46-X井按照安全規定要求安裝站外放噴流程進行了井筒除垢解堵作業操作，采用我公司設計的燃燒罐放噴設備，一方面減少常規作業天然氣燃燒效果，另一方面通過燃燒罐的汽化作用，同時處理掉排出液體，避免了放空對環境污染及施工風險的發生，取得良好的增產效果;采用從油管/套管中劑量加注解堵劑--放空（取樣）--油管/套管中劑量加注解堵劑--放空（取樣）循環實施工藝，最終解除儲層堵塞，恢復產能。

4.2.3 施工效果

2018年4月12日-2018年5月12日我公司對榆46-X井進行儲層解堵增產作業，實施解堵劑加注--放噴--

加注循環工藝。施工前生產油壓4.31MPa，套壓4.36MPa，油套壓差0.05MPa，日產氣0.2×1044m3/d。施工后油壓6.3MPa，套壓6.7MPa，油套壓差0.2MPa，日產氣5.4×104m3/d。解堵劑放噴取樣顯示很臟，顏色發黑不通透，藥劑溶解性很好，放噴出液出垢物效果顯著。結合圖2顯示，通過8次循環加注放空作業后，自左至右取樣越來越干凈，說明井筒堵塞物溶解排出效果好。憑借藥劑的優良性能以及技術人員豐富的現場經驗，解除儲層堵塞物，日增氣量5.2×104m3/d，恢復了該井的生產工況。

5 認識與結論

天然氣和油、水的物理性質不同，決定了氣井堵塞原因與油水井堵塞機理不同，氣井解堵不能全盤照搬油水井解堵工藝措施。中小劑量解堵劑加注--放空--加注--放空循環工藝方式對天然氣井解堵效果明顯，風險小，工程量小，經濟性好，易于推廣。氣井解堵藥劑注入量同時考慮到氣流攜帶能力及堵塞程度需要現場及時判斷調整，避免藥劑過量造成氣井壓死和藥劑浪費。同時藥劑劑量太少，造成溶解效果不好，施工周期延長，施工成本及氣井等停時間長，影響生產。可重復利用拆裝放噴燃燒罐的設計應用，極大化減少環境污染、污水拉運，無需破壞地面植被，極大便利了氣井解堵工藝的推廣應用。

作者簡介：

李兵（1984- ），男，籍貫：四川省邛崍市，大學本科，2007年畢業于成都理工大學，石油工程專業，研究方向：從事油氣田開發研究管理工作。