壓縮機連續(xù)助排技術應用效果分析

回暢

摘要：伏龍泉氣田位于松遼盆地東南隆起區(qū)登婁庫背斜帶的南端，自2008年初步建產(chǎn)以來，開發(fā)超過10余年，目前氣田已進入開發(fā)末期。很多氣井由于地層能量不足，壓力下降，產(chǎn)氣量低，積液量增加，嚴重阻礙氣井正常生產(chǎn)。為有效排出積液，恢復正常生產(chǎn)，引進壓縮機連續(xù)助排技術對7口不正產(chǎn)井進行試驗。試驗結果表明，壓縮機連續(xù)助排技術對由于積液引起的水淹井、低產(chǎn)低效井以及動靜不符井均有較好的措施效果，為老氣田穩(wěn)產(chǎn)提供了保障。

關鍵詞：伏龍泉氣田;技術應用;分析

1 地質(zhì)概況

伏龍泉構造位于松遼盆地東南隆起區(qū)登婁庫背斜帶的南端，西為華字井階地，東為釣魚臺隆起，南為梨樹斷陷。處于反轉(zhuǎn)較為強烈的朝陽溝-長春嶺-登婁庫-伏龍泉背斜帶上，為有利的油氣富集區(qū)。氣田內(nèi)斷層發(fā)育，斷層對氣藏的形成、保存起控制作用。本區(qū)鉆井揭示，地層自上而下依次為第四系、姚家組、青山口組、泉頭組、登婁庫組、營城組、沙河子組和火石嶺組。

2 開發(fā)現(xiàn)狀

伏龍泉氣田2008年初建產(chǎn)能，2010年開始規(guī)模開采，在2013年達到高峰。隨著氣田開發(fā)的逐步深入，地層能量、井口壓力不斷下降，氣井的攜液能力不斷降低。當氣井出水，井筒積液時，初期表現(xiàn)為油壓降低，油套壓差增大，井底回壓增大，氣井產(chǎn)量下降;如不能及時排采積液，地層水會隨天然氣采出，向近井地帶運移，在近井地帶形成純水帶，堵塞流動通道，形成“水鎖”、“水封氣”現(xiàn)象，造成氣井停產(chǎn)。因此，氣井生產(chǎn)中后期如何排采井筒、地層積液，是氣井穩(wěn)產(chǎn)的瓶頸問題。

常規(guī)泡沫排水措施在伏龍泉已得到應用，并取得了一定效果;但隨著地層壓力降低，排水效果逐漸變差，尤其對于積液嚴重，導致停產(chǎn)的氣井，以及投產(chǎn)后返排率低、水量大的氣井，泡沫排水采氣技術卻達不到恢復氣井產(chǎn)能的目的。而常規(guī)膜制氮設備（氮氣車）雖然能單次舉通井筒積液，但連續(xù)排采地層積液措施成本高，并會對地面集輸系統(tǒng)造成影響。

3 壓縮機助排技術

天然氣壓縮助排工藝技術已廣泛應用于氣田排水采氣增產(chǎn)中，該工藝具有施工簡易、成本低、適用性廣、連續(xù)性好、措施增產(chǎn)效果明顯等優(yōu)點，并可同步輔助其它多種措施。

3.1技術原理及工藝流程

天然氣壓縮助排工藝基于“U”型管原理，當?shù)貙幽芰拷档停瑲饩a(chǎn)氣量無法達到臨界攜液流量時，造成井筒積液;通過地面將高壓氣體注入油套環(huán)空（反舉）或油管（正舉），使之與井筒流體混合，利用注入高壓氣體及地層產(chǎn)出氣體的膨脹能量，降低舉升管柱中的流壓梯度（氣液混合物密度）和對井底的回壓，提高氣流垂直舉升能力，排采積液，從而恢復氣井產(chǎn)能、提高氣井產(chǎn)量（圖1）。

該工藝在氣井原有工藝流程上，加裝助排流程，利用本井（或干線管網(wǎng)、鄰井天然氣）自產(chǎn)天然氣做為啟動氣源，經(jīng)過分離器加熱、凈化、節(jié)流后，通過天然氣壓縮機增壓注入積液氣井環(huán)形空間，舉升氣液混合物經(jīng)油管產(chǎn)出后，直接進入生產(chǎn)管匯或循環(huán)做為氣源使用（圖2）。

該工藝現(xiàn)場施工主要包括三個環(huán)節(jié)：一是油套管關閉，增壓注入，壓制液面，增加彈性勢能，制造啟動壓力;二是套管大排量注入，舉升積液，激活氣井自噴;三是調(diào)整排量，保持高于臨界攜液流量，連續(xù)排液，自噴生產(chǎn)。

3.2 選井原則

本次在伏龍泉氣田開展壓縮機連續(xù)助排試驗，選取試氣和開發(fā)效果較好、井控儲量大、采出程度不高并由于水淹或動靜不符等原因未能正常的氣井。

4措施效果分析

先期選取兩口井T12-23和T12-26進行連續(xù)助排試驗，措施后平均日增氣1.3萬方，取得了良好的效果。2017年9月，增選潛力井5口，分別為T12-21、T12-25、T12-24、T12-15和T218井進行壓縮機助排生產(chǎn)。7口井全年平均日增氣4.4萬方，平均單井累計增氣98.9萬方，共增氣692.2萬方，生產(chǎn)平穩(wěn)，效果良好（表1，圖2）。

通過7口井壓縮機助排技術試驗，對氣田低產(chǎn)低效井、水淹井以及動靜不符井的潛力和治理方法有了新的認識（圖3）。

4口水淹井包括T12-23、T12-26、T12-15和T218井，2口低產(chǎn)低效井包括T12-24和T12-25井，動靜不符井為T12-21井（表1）。

治理水淹井方面效果明顯。T12-23和T12-26投產(chǎn)初期日產(chǎn)氣均高達6萬方，累產(chǎn)氣分別為1117和500萬方。T12-23井和T12-26井由于水淹導致井底積液嚴重停產(chǎn)，經(jīng)過長時間的氣舉、放噴均未能恢復生產(chǎn)。通過壓縮機助排試驗，攜液能力明顯提升，T12-23井平均日出液12.0方，T12-26井平均日出液12.7方，兩口井產(chǎn)氣能力也得到了有效的恢復，8個月兩口井累計增氣360萬方（圖4）。

T12-23和12-26成功復活后，擴大措施規(guī)模，對T12-15和T218井進行助排試驗。T218井投產(chǎn)初期油套壓11.0/11.0MPa，日產(chǎn)氣5萬方，累產(chǎn)氣4716萬方，水淹停產(chǎn)前日產(chǎn)氣0.2萬方。采用壓縮機連續(xù)助排生產(chǎn)后，生產(chǎn)連續(xù)平穩(wěn)，獲得日增氣0.5萬方，日產(chǎn)液1.7方，2017年累增氣達到50萬方。累產(chǎn)液180方，有效的排出了積液，恢復了產(chǎn)能（圖4-9）。

綜合評價認為，壓縮機助排技術對于水淹井的產(chǎn)氣能力恢復有很好的效果。通過高壓氣體注入油套環(huán)空（反舉）或油管（正舉），利用氣體的膨脹作用可以有效降低舉升管柱中的流壓梯度和對井底的回壓，從而提高氣流垂直舉升能力。

T12-24和T12-25井位于構造低部位，儲層物性較差，一直處于停井狀態(tài)。T12-24井投產(chǎn)初期油壓2.4MPa，套壓5.4MPa，日產(chǎn)氣0.4萬方，累產(chǎn)氣4.5萬方，僅生產(chǎn)16天就因無氣關井恢復（圖4-10）。T12-25井，投產(chǎn)初期油壓3.0MPa，套壓6.0MPa，日產(chǎn)氣0.6萬方，累產(chǎn)氣17萬方，后無氣停井（圖5）。通過壓縮機助排技術，日增氣分別為0.5和0.9萬方，兩口井全年累計增氣131.7萬方，保證了連續(xù)開井，平穩(wěn)生產(chǎn)。相比投產(chǎn)初期產(chǎn)液和產(chǎn)氣量有明顯的上升，并且長時間保持穩(wěn)定生產(chǎn)。

T12-21井位于構造較高部位，同層位鄰井生產(chǎn)情況較好，氣層顯示明顯。該井在射孔、壓裂后，投產(chǎn)無氣，出現(xiàn)動靜不符的現(xiàn)象。分析認為，在壓裂后返排率低，地層壓裂液滯留量大，造成井筒、地層積液嚴重，壓制自噴;同時，氣井產(chǎn)油狀物體，存在固相蠟體沉積污染地層。通過助排生產(chǎn)，實現(xiàn)了日產(chǎn)氣0.6萬方，日產(chǎn)液17.7方，截至2017年底累計排液2270方，累產(chǎn)氣73.8萬方（圖6）。也證實了反排率低，井底殘留壓裂液較多是造成投產(chǎn)不出氣的原因。T12-21通過壓縮機助排實現(xiàn)有效平穩(wěn)的生產(chǎn)，對一些動靜不符，在靜態(tài)上表現(xiàn)出良好的測井顯示，但射孔壓裂后反排率較低，投產(chǎn)并未見氣的遺留井具有一定借鑒作用，對氣藏的精細評價有一定的幫助。

5 結論

壓縮機連續(xù)助排技術在伏龍泉氣田試驗，取得了良好的效果。針對水淹井、低產(chǎn)低效井以及動靜不符井幾種類型的不正常井，都取得了明顯的提產(chǎn)增氣。壓縮機助排技術在伏龍泉氣田的試驗成功，為其他氣田的同類井治理提供了經(jīng)驗，為更大程度的發(fā)揮氣田潛力，延長氣田的穩(wěn)產(chǎn)期提供有力的保障。