S14 區塊氣井井筒除垢措施現場應用及效果評價

蔣思思，何小平，李文鵬，孫 棟，孟婉瑩

（1.中國石油長慶油田分公司第三采氣廠，陜西西安 710018；2.長慶油田（榆林）油氣有限公司，陜西榆林 719000）

隨著蘇里格氣田的不斷開發，在鉆井及后期生產過程中，不可避免會造成外來液進入儲層，并在后續生產過程中緩慢返排入井筒，地層產液及各類措施進入氣井的化學物質中含有多種成垢離子、有機質、懸浮雜質、細菌等易于成垢的組分，導致井筒和地層出現了結垢堵塞現象[1-5]，降低了地層滲透率，堵塞了天然氣采出通道，影響氣井正常生產以及產能發揮。

S14 區塊部分氣井礦化度高，其中Na+、Ca2+含量較高，水型主要為CaCl2型。通過對氣井生產情況的分析，針對產量突降的問題，對選取的氣井進行井筒除垢挖潛作業，清除井筒及近井地帶儲層堵塞物，恢復氣井產能。

1 井筒結垢原因分析

氣井產出流體中含高礦化度水、二氧化碳等腐蝕性介質，容易形成無機垢堵塞。生產過程中加注緩蝕劑起膠結作用，容易形成有機、無機垢堵塞。壓裂液殘液在井筒高溫下裂解，形成不溶性殘渣，黏結沉積物，堵塞油管及儲層滲流通道，容易形成有機及無機垢堵塞[6-8]。井筒結垢物（見圖1）。

圖1 油管結垢照片

1.1 緩蝕劑殘留物

緩蝕劑進入井筒后，吸附在套管和油管管壁，降低酸性氣體和液體對管壁的腐蝕。但是，緩蝕劑中易揮發的煤柴油組分在高溫條件下易揮發，殘留的高餾點組分流動性極差，附著在管壁上，極易將井下的腐蝕產物、巖屑、砂礫等黏附和包裹，從而在井筒內壁形成黏性堵塞物。

1.2 泡排劑反應物

氣井產出流體中含鈣離子、二氧化碳等腐蝕性介質，在井底高壓、高溫的環境下，自身也容易形成無機垢。此外，長期加入的泡排劑，在井下高溫高壓條件下，親水基團與地層水中鈣離子反應生成不溶于水的鈣皂堵塞井筒[9，10]。

2 除垢工藝原理及選井原則

2.1 工藝原理

根據相似相容原理，解堵劑與井內有機或無機垢物發生化學反應，拆散堵塞物骨架，溶解填充物，在氣液攪動下經多次反復清洗，放空將垢物帶出井口，實現解除油管堵塞的目的。加入的有機物解堵劑，也叫堿性解堵劑，是采用合成的特種表面活性劑、乳化劑與多種有機助劑復合而成，主要用于解除油氣井中因膠質以及化學劑等有機物，解除長時間附著、聚積造成的油套管或孔眼的堵塞。加入的無機物解堵劑，也叫酸性解堵劑，是采用合成的特種螯合劑與有機酸、緩蝕劑和多種陽離子、非離子表面活性劑復合而成，對無機垢有較強的剝落、碎化、分散作用。

2.2 選井原則

地質條件：氣井有效厚度、孔隙度、滲透率等靜態物性參數較好，氣井剩余可采儲量較高。

生產動態：氣井穩定生產過程中，突然出現油壓、產量下降現象，油套壓差較大，關井后油套壓恢復較快，且可恢復至較高水平，開井后油壓下降快。

井筒情況：氣井通井時存在遇阻現象，且通井資料表明氣井井筒有臟物，且井筒條件良好，油管無腐蝕穿孔。

2.3 除垢工藝

采取井口泵注解堵劑，井口放噴的方式進行除垢作業。使用柱塞泵經壓力表考克注入油管300～600 L解堵劑，關井5～15 h，緩慢放空帶出反應殘液。經多次重復清洗，疏通油管，解除堵塞對生產的影響，分離的液體匯至儲液罐，避免造成環境污染。根據對井筒堵塞物的預估情況，解堵劑中堿酸按1:2 適宜，堿性解堵劑1.79 m3，酸性解堵劑3.58 m3，儲層滲透率改造劑3.5 m3。現場作業時根據氣井堵塞情況和藥劑加入量計算藥劑反應時間，以便及時有效的進行藥劑加注。為防止堵塞物溶解后沉入井底，造成儲層堵塞或后期生產過程中井筒再次堵塞，每加注3 次解堵藥劑后，加注1 次泡排劑，用于帶出井筒中的藥劑及堵塞物質。

3 現場應用效果分析

通過對S14 區塊5 口氣井措施前的產氣量、油套壓、歷史采氣曲線及氣井資料分析認為，造成氣井產量下降的原因是地層及井筒堵塞以及井筒積液水淹。

3.1 S14-1-xx 井實施效果

2020 年8 月5 日加注堿性解堵劑，8 月6 日加注酸性解堵劑后于8 月11 日放空，返排水樣垢物較多，連續清洗井筒6 d 后，返排水樣中垢物逐步減少，8 月17 日水樣為灰黑色，無沉淀物。此后酸堿性解堵劑交替加注，進一步清洗井筒內殘余垢物。8 月24 日，水樣干凈，說明井筒堵塞已清除。

措施后生產情況：S14-1-xx 井8 月26 日開井生產至11 月15 日，該井累計凈增產氣量126.177 7×104m3，日均凈增產氣量1.859 5×104m3，且持續增產。說明該井有效解堵，恢復正常生產，生產曲線（見圖2）。

圖2 S14-1-xx 井生產曲線

3.2 S49-xx 井實施效果

8 月17 日加注堿性解堵劑，8 月18 日加注酸性解堵劑后，于8 月23 日放空，返排水樣中垢物較多且出液量較大（1.5 立方米/次），連續清洗井筒9 d 后，返排水樣中垢物減少且產液量逐步下降，9 月7 日水樣干凈，井筒堵塞已清除。

措施后生產情況：S49-xx 井于9 月10 日開井生產至11 月15 日，該井累計凈增產氣量71.575 4×104m3，日均凈增產氣量1.461 7×104m3。該井措施取得良好增產效果，且持續增產。說明該井有效解堵，恢復正常生產，生產曲線（見圖3）。

圖3 S49-xx 井生產曲線

3.3 S14-21-xx 井實施效果

8 月3 日加注堿性解堵劑，8 月4 日加注酸性解堵劑后于8 月9 日放空，返排水樣中垢物較多且出液量較大（2 立方米/次），連續清洗井筒12 d 后，返排水樣中垢物減少且產液量逐步下降，8 月22 日水樣干凈，井筒堵塞已清除。

措施后生產情況：S14-21-xx 井于8 月25 日開井生產至11 月15 日，該井累計凈增產氣量80.665 7×104m3，日均凈增產氣量0.920 5×104m3。該井措施取得良好增產效果，且持續增產。說明該井有效解堵，恢復正常生產，生產曲線（見圖4）。

圖4 S14-21-xx 井生產曲線

3.4 S14-5-xx 井實施效果

7 月1 日加注堿性解堵劑放空一次，7 月4 日加注酸性解堵劑后放空一次，發現酸、堿性解堵劑返排水樣中均有較多垢物，說明井內垢物包含有機、無機成分，后續直接采取酸、堿性解堵劑交替加注進行除垢。連續清洗井筒10 d 后水樣為灰黑色，井內垢物減少，7 月26 日水樣干凈，井筒堵塞已清除。

措施后生產情況：S14-5-xx 井于7 月27 日開井生產至11 月15 日，累計凈增產氣量20.172 8×104m3，日均凈增產氣量0.550 7×104m3。該井措施后前40 d 取得良好增產效果，后期增產效果逐漸降低。該井于2008 年投產，因為生產年限較長，判斷為地層能量不足，故后期增產效果不明顯。此類氣井建議后續采取其他措施維持穩產，生產曲線（見圖5）。

圖5 S14-5-xx 井生產曲線

3.5 S14-6-xx 井實施效果

8 月21 日加注堿性解堵劑，8 月23 日加注酸性解堵劑，8 月27 日放空，返排水樣垢物較多，連續清洗井筒7 d 后，返排水樣中垢物逐步減少，9 月4 日水樣為灰黑色，無沉淀物。此后酸堿性解堵劑交替加注，進一步清洗井筒內殘余垢物。9 月11 日，水樣干凈，說明井筒堵塞已清除。

措施后生產情況：S14-6-xx 井9 月14 日開井生產至11 月15 日，該井累計凈增產氣量8.326 1×104m3，日均凈增產氣量0.350 9×104m3。該井措施后取得一定增產效果，但增產效果持續時間較短，后期增產效果逐漸降低。該井于2008 年投產，因為生產年限較長，判斷為地層能量不足，故后期增產效果不明顯。此類氣井建議后續采取其他措施維持穩產，生產曲線（見圖6）。

圖6 S14-6-xx 井生產曲線

4 結論

（1）針對S14 區塊氣井井筒堵塞的現象，采取井筒除垢措施可有效解決此類問題。此外，井筒除垢還可清除井底堵塞，不同程度地改善氣井生產情況。

（2）對于壓力系數在0.3 以上的目前地層壓力較高的氣井，除垢挖潛措施效果更佳。

（3）除垢挖潛措施更適用于氣液比高、地層產水量低的氣井，反之措施效果欠佳。

（4）針對除垢挖潛措施施工結束后地層出水量大的氣井，為降低氣井積液對生產的影響，需要加強氣井后續的排水措施，達到長期穩產的目的。