海上氣井泡沫排水采氣起泡劑加注工藝研究

趙景輝 鄭春峰 李 昂 沈 瓊 謝雙喜

(中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司,天津300000)

與陸地氣井相比，海上氣井普遍產(chǎn)氣量和產(chǎn)液量較高，積液限于海上平臺空間和環(huán)境因素，導(dǎo)致作業(yè)成本較高，氣井排水采氣難度大。泡沫排水采氣工藝作為一種低成本排水采氣工藝，具有施工方便、適用井況范圍大、排水采氣效率高等優(yōu)點，尤其對海上油田來說，其設(shè)備占地相對較小，可隨時根據(jù)氣井積液情況進行排液操作。

海上油田生產(chǎn)管柱復(fù)雜，在氣井投產(chǎn)初期多數(shù)井未考慮后期積液影響及排液采氣應(yīng)對措施，生產(chǎn)管柱中可能含有封隔器、井下安全閥、生產(chǎn)滑套和氣舉閥等工具，陸地常規(guī)泡排工藝并不適用于海上氣井，故應(yīng)對不同的井況下的泡排工藝的改進具有重要意義。

1 海上氣井泡沫排水采氣地面流程

按起泡劑按相態(tài)可分為液體泡排劑和固體泡排劑。因此，地面注劑的流程基本可劃分為液體泡沫排液采氣地面流程（圖1）和固體泡沫排液采氣地面流程（圖2）。

圖1 液體泡沫排水采氣地面流程圖

圖2 固體泡沫排水采氣地面流程圖

2 海上氣井泡沫排水采氣起泡劑注入工藝

2.1 化學(xué)注藥管線注入排液

在存在化學(xué)藥劑注入管線和化學(xué)藥劑注入閥的井中，利用氣井化學(xué)藥劑注入管線和注入閥進行起泡劑注入，注入壓力參數(shù)主要考慮井底流壓和注藥管線摩擦阻力，工藝管柱如圖3所示。

圖3 化學(xué)藥劑注入管線泡排工藝管柱圖

該工藝需生產(chǎn)管柱自帶化學(xué)藥劑注入管線，且化學(xué)藥劑注入閥下入深度足夠深，才能得到較好的氣泡效果，因其油管中無其他作業(yè)設(shè)備，可保證作業(yè)過程中的井下安全性。同時，在產(chǎn)液量較大的井中起泡劑需連續(xù)注入才能起到較好效果。

2.2 小直徑管泡沫排液

小直徑管泡沫排液利用連續(xù)作業(yè)設(shè)備將3/8"的毛細鋼管從生產(chǎn)管柱內(nèi)下入到積液氣井預(yù)設(shè)位置，然后利用加壓設(shè)備將起泡劑注入井底，借助井筒內(nèi)氣流的擾動實現(xiàn)藥劑與井液的充分混合產(chǎn)生泡沫，進而達到排液采氣的目的。小直徑鋼管泡排具有不動管柱作業(yè)的優(yōu)點，在海上積液氣井的治理中發(fā)揮了重要的作用。小直徑鋼管泡沫排液采氣井下管柱如圖4所示。

圖4 小直徑管投注工藝

小直徑管泡沫排液采具有成本低、設(shè)備占地面積小和排液效果顯著的特點，氣工藝可通過小直徑管將起泡劑注入預(yù)定積液位置，而不受深度限制，實現(xiàn)快速排液。但因下入小直徑管導(dǎo)致井下安全閥無法關(guān)閉，存在井噴風(fēng)險，破話井筒完整性。

2.3 固體起泡劑排液采氣

固體起泡劑排液采氣為成熟的排液采氣技術(shù)，通過井口固體投棒裝置人工或自動定期投注固體泡排棒，投棒后燜井，待泡排棒溶解后進行開井放噴，實現(xiàn)排液采氣。該工藝主要適合產(chǎn)積液不嚴重、產(chǎn)液產(chǎn)氣較小的氣井。

對于海上大斜度氣井、工藝管柱復(fù)雜氣井，因固體泡排棒在投棒過程中可能存在管柱內(nèi)留卡堆積并融凝的可能性，安全風(fēng)險較高，需慎重作業(yè)（圖5）。

圖5 生產(chǎn)油管投注工藝

2.4 連續(xù)油管泡排+氣舉復(fù)合排液工藝

海上氣田氣井在完井、修井及水淹井在不動管柱的情況下常采用連續(xù)油管氣舉進行誘噴，以期達到正常生產(chǎn)的目的。

由于井筒液體的存在，在采用連續(xù)油管氣舉誘噴時，積液深度、舉升液體的量決定注氣量及注氣壓力，在供液能力較強的井中，需要較高的產(chǎn)液量和較大的注氣壓力，而受平臺作業(yè)條件的限制，現(xiàn)場能夠提供的氮氣氣源往往有限，不足以快速實現(xiàn)氣井的誘噴，因此提出結(jié)合泡排舉升工藝，采用泡排+氣舉復(fù)合誘噴工藝技術(shù)，在氣源有限的況下提高氣井的攜液能力。

圖6 續(xù)油管泡排+氣舉復(fù)合排液工藝

2.5 其它起泡劑注入方式

針對海上不同積液氣井的特點，起泡劑的注入方式也在不斷的創(chuàng)新，如水下井口的氣井采用臍帶纜與化學(xué)藥劑注入系統(tǒng)配合的起泡劑注入方式；在有高壓氣源的海上平臺，利用高壓氣源實施氮氣泡沫氣舉助排工藝，該工藝相對氣舉對氣源壓力要求較低，可通過臨井高壓氣進行工藝的實施，有效降低積液影響。

3 結(jié)論

海上不同氣井的井況及工藝管柱等條件各有差異，針對海上平臺不同氣井工藝管柱特點等，設(shè)計了化學(xué)藥劑注藥管線泡排工藝、小直徑管注藥泡排工藝、固體起泡劑泡排等工藝，可有效提高泡沫排水采氣在海上氣井排液中的的適應(yīng)性，為氣井積液處理提供更多的技術(shù)選擇。